REGLEMENTĂRI TEHNICE din 26 noiembrie 2014
Pe scurt
Acest ghid tehnic oferă instrucțiuni și informații detaliate privind reabilitarea conductelor pentru transportul apei, incluzând cauzele deteriorării și metodele de reabilitare. Obiectivul său este de a oferi o metodologie pentru alegerea soluțiilor de reabilitare și de a stabili eficiența acestora.
Ce reglementează
- Tipuri de tuburi și materiale utilizate pentru conducte și canale.
- Cauzele care duc la deteriorarea calității conductelor și canalelor.
- Necesitatea și metodele de reabilitare a conductelor, inclusiv cele fără tranșee deschise.
- Căi de stabilire a eficienței lucrărilor de reabilitare și indicatori de performanță.
Cui se adresează
- Specialiștilor implicați în proiectarea, execuția și exploatarea rețelelor de apă și canalizare.
- Autorităților și operatorilor responsabili cu infrastructura de transport a apei.
Puncte cheie
- Ghidul detaliază diverse tipuri de tuburi și materiale, precum și cauzele deteriorării acestora, cum ar fi coroziunea, îmbătrânirea materialului și influența presiunii sau a sarcinilor exterioare.
- Subliniază necesitatea reabilitării conductelor și canalelor, prezentând efectele directe și indirecte ale acestor lucrări.
- Prezintă metode de reabilitare fără tranșee deschise (TT), evidențiind avantajele și dezavantajele acestora comparativ cu metoda clasică.
- Include o metodologie pentru alegerea soluțiilor de reabilitare și metode de control al calității lucrărilor, alături de indicatori de performanță specifici.
Textul legii
Textul legii
REGLEMENTĂRI TEHNICE din 26 noiembrie 2014 "Ghid privind reabilitarea conductelor pentru transportul apei. Indicativ GP 127-2014" Publicat în MONITORUL OFICIAL nr. 2 bis din 5 ianuarie 2015 Notă ... ─
───────── *) Aprobat de Ordinul nr. 2.359 din 26 noiembrie 2014, publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 2 din 5 ianuarie
- ────────── Cuprins
- Obiectivul ghidului
- Domeniul de aplicare
- Definirea termenilor curent utilizaţi în ghidul de reabilitare a conductelor
- Conţinutul ghidului 4.1 Tipuri de tuburi şi materiale utilizate pentru realizarea conductelor şi canalelor 4.1.1 Tipuri de tuburi utilizate pentru realizarea conductelor 4.1.2 Tuburi folosite în realizarea colectoarelor de canalizare 4.1.3 Alte tipuri de materiale 4.2 Cauzele care produc deteriorarea calităţii conductelor şi canalelor 4.2.1 Efectul coroziunii asupra materialelor 4.2.2 Îmbătrânirea materialului tubului 4.2.3 Îmbătrânirea sistemului de îmbinare a tuburilor 4.2.4 Influenţa presiunii apei din interior 4.2.5 Influenţa împingerii sarcinilor din exterior (pământ, trafic) 4.2.6 Influenţa calităţii proiectării 4.2.7 Influenţa calităţii execuţiei 4.2.8 Influenţa calităţii exploatării 4.2.9 Cele mai întâlnite cazuri de avarie la tuburile existente la care este necesară reabilitarea 4.3 Starea conductelor şi canalelor realizate în România 4.3.1 Construcţii accesorii pe reţeaua de distribuţie 4.3.2 Construcţii accesorii pe reţeaua de canalizare 4.3.3 Starea de funcţionare a reţelelor de distribuţie 4.3.4 Starea de funcţionare a reţelelor de canalizare 4.4 Necesitatea şi mărimea efortului pentru reabilitarea conductelor şi canalelor 4.4.1 Necesitatea reabilitării conductelor şi canalelor 4.4.2 Mărimea efortului necesar pentru reabilitarea tuburilor din reţelele edilitare 4.5 Efectele directe şi indirecte ale reabilitării conductelor şi canalelor 4.5.
- Efectele directe ale reabilitării reţelei de distribuţie a apei 4.5.2 Efectele indirecte ale reabilitării reţelei de distribuţie a apei 4.5.3 Efectele directe ale reabilitării reţelei de canalizare 4.5.4 Efectele indirecte ale reabilitării reţelei de canalizare 4.6 Necesitatea retehnologizării conductelor şi canalelor şi efectele scontate 4.6.1 Retehnologizarea conductelor reţelei de distribuţie şi aducţiunilor 4.6.2 Retehnologizarea reţelelor de canalizare 4.7 Metode de reabilitare fără tranşee deschise şi avantajele lor 4.7.1 Avantajele şi dezavantajele reabilitării folosind metoda clasică - săpătură deschisă 4.7.2 Avantajele şi dezavantajele folosirii metodelor de reabilitare fără tranşee deschisă (TT) 4.7.3 Metode de reabilitare fără tranşee deschisă 4.7.4 Domeniul raţional de aplicare a metodelor de reabilitare fără tranşee deschisă 4.7.5 Condiţii prealabile, esenţiale, în aplicarea tehnologiilor NO DIG 4.7.6 Elemente importante în aplicarea tehnologiilor de reabilitare fără tranşee deschisă 4.7.7 Despre rentabilitatea soluţiilor de reabilitare cu metode TT 4.
- Metodologie de alegere a soluţiilor de reabilitare fără tranşee deschisă 4.9 Metode de control a calităţii lucrărilor realizate în soluţia fără tranşee deschisă 4.10 Căi de stabilire a eficienţei lucrărilor de reabilitare 4.11 Strategia de reabilitare a conductelor şi canalelor 4.12 Indicatori de performanţă 4.12.1 Indicatori specifici utilizabili direct în reabilitarea reţelei 4.12.2 Indicatori specifici de calitate ai serviciului 4.12.3 Indicatori economici 4.12.4 Indicatori generali de comparaţie a calităţii serviciului Anexa 1 Prevederi generale Anexa 2 - Fluxul tehnologic de reabilitare a conductelor şi canalelor în soluţia cu tranşee deschisă Anexa 3 - Situaţia alimentării cu apă potabilă în România la sfârşitul anului 2010 Anexa 4 - Situaţia reţelei de distribuţie a apei potabile în localităţi urbane, la sfârşitul Anexa 5 - Situaţia generală a dezvoltării canalizării în România în 2012/INS/ Anexa 6 - Situaţia lucrărilor de canalizare în România la sfârşitul anului 2010/INS/ Anexa 7 - Estimarea capacităţii de transport a tubului după reabilitarea cu cătuşire interioară Anexa 8 - Schema logică pentru organizarea lucrărilor de reabilitare la reţelele de canalizare cu metoda CIPP Anexa 9 - Rolul şi importanţa inspecţiei CCTV în realizarea conductelor/canalelor Anexa 10 Referinţe tehnice şi legislative. LISTĂ TABELE ┌────┬───────────┬───────────────────────────────────────────────────────────┐ │Nr. │Număr tabel│ Denumire tabel │ │crt.│ │ │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │Tabel 4.1 │Valori cu limitele atinse în folosirea tehnologiilor TT │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │Tabel 4.
- │Valori de control pentru indicatorul ILI pentru │ │ │ │cuantificarea performanţei reţelei │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │Tabel.4.
- │Valoarea pierderii reale de apă la branşament (l/zi. │ │ │ │branşament) funcţie de presiunea medie în reţea şi de │ │ │ │nivelul economic al indicelui ILI. │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │Tabel 1.
- │Compararea costurilor sociale pe componentele de baza │ │ │ │(valori din costurile sociale) │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │Tabelul
- │Situaţia statistică a alimentării cu apă potabilă în │ │ │ │România la sfârşitul anului 2010/INS/ │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │Tabelul
- │Situaţia reţelei de distribuţie a apei potabile în │ │ │ │localităţi urbane, la sfârşitul anului 2008 │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │Tabelul
- │Situaţia generală a dezvoltării canalizării în România în │ │ │ │2012/INS/ │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │Tabelul
- │Situaţia lucrărilor de canalizare în România la sfârşitul │ │ │ │anului 2010/INS/ │ └────┴───────────┴───────────────────────────────────────────────────────────┘ LISTĂ FIGURI ┌────┬───────────┬───────────────────────────────────────────────────────────┐ │Nr. │Număr tabel│ Denumire tabel │ │crt.│ │ │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.1 │Îmbinarea tuburilor de fontă cu frânghie gudronată şi plumb│ │ │ │topit │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.2 │Îmbinarea tuburilor de oţel prin sudare cap la cap │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.3 │Îmbinarea tuburilor de azbociment (tragerea manşonului pe │ │ │ │tub) │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.4 │Îmbinarea tubului PREMO garnitură de cauciuc. │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.5 │Îmbinarea tuburilor prin sudare cap la cap, cu manşon │ │ │ │eletrosudabil şi cu îmbinare demontabilă │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.6 │Tuburi PAFS şi îmbinarea tuburilor din PAFSIN │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.7 │Tuburi din fontă ductilă şi îmbinarea cu mufă blocată a │ │ │ │tuburilor din fontă ductilă │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.8 │Tuburi de beton îmbinate cu mufă şi garnitură de cauciuc │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.9 │Tuburi de beton armat îmbinate cu mufă etanşată cu mortar │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.10│Colectoare din zidărie fără şi cu protecţie anticorosivă │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.11│Tuburi din PVC şi cămine de masă plastică │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.12│Tuburi din PAFS/PAFSIN │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.13│Tuburi gofrate de PE/PP. Cămine de vizitare din tub gofrat │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.14│Tuburi de gresie antiacidă │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.15│Producerea de apă roşie la robinet │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.16│Creşterea rugozităţii pereţilor tubului │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.17│Găurirea peretelui tubului │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.18│Fisurarea longitudinală sau circumferenţială │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.19│Expulzarea unei bucăţi de tub de fontă cenuşie │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.20│Demufarea tuburilor de fontă cenuşie │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.21│Demufarea tuburilor PREMO │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.22│Demufarea tuburilor de azbociment │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.23│Corodarea armăturii la tuburile PREMO a condus la expozia │ │ │ │tubului │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.24│Corodarea biochimică a tuburilor de beton │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.25│Dezvoltarea de rădăcini în conducte şi canale │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.26│Interiorul unor tuburi încrustate │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.27│Colmatarea secţiunii colectorului de canalizare │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.28│Materiale ce blochează reţeaua de canalizare │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.29│Reducerea coeficientului de rugozitate Hazen Williams, C, │ │ │ │funcţie de vârsta conductei (tub de fontă cenuşie), "Corbit│ │ │ │R, Standard Handbook of Environmental Engineering, 1990" │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.30│Influenţa reducerii debitului transportat şi corectarea cu │ │ │ │vane de reglare automată a presiunii │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.31│Pompare directă în reţea cu pompe cu turaţie variabilă │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.32│Retehnologizarea reţelei de distribuţie (amenajarea pe │ │ │ │districte, zone de presiune) │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.33│a) Dezvoltarea reţelei simple unitare; b) în conceptul │ │ │ │reţea inelară de canalizare │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.34│Influenţa frecvenţei ploii de calcul asupra debitului │ │ │ │colectat │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.35│Tub de canalizare corodat │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.36│a) - Cămăşuire cu beton armat realizat prin torcretare; │ │ │ │b-căptuşirea cu mortar de ciment │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.37│Faze din tehnologia CIPP │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.38│Metoda Swagelining (căptuşirea conductei), principiu de │ │ │ │lucru │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.39│Faze din introducerea tubului cu memorie termică │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.40│Căptuşire cu tub liber în tubul de reabilitat │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.41│Cochilie din fibră de carbon, poliester armat cu fibră de │ │ │ │sticlă aşezată în tubul vechi │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.42│Reabilitare cu tehnologia pipe bursting (distrugerea │ │ │ │tubului) │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.43│Expandarea asfaltului străzii ca urmare a umflării │ │ │ │pământului de lângă conductă │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.44│Faze de realizare în tehnologia SWP (reabilitare cu tub │ │ │ │sudat în spirală) │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.45│Tehnologia de realizare a conductei prin batere │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.46│Tehnologia de foraj orizontal dirijat │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.47│Tehnologia microtunelare │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.48│Tehnologia scutului mecanic │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.49│Estimarea economicităţii reabilitării: │ │ │ │a)- curba costurilor de remediere a defecţiunilor; │ │ │ │b) - curba costurilor de operare │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.50│Compararea costurilor de funcţionare în varianta cu sau │ │ │ │fără reabilitare │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.51│Influenţa costului materialului tubular │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.52│Racordare prin interiorul colectorului │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.53│Racordarea cu piesă prefabricată din exterior │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.54│Reprezentarea comparativă a tarifului apei furnizate │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura 4.55│Variaţia costurilor de operare a serviciilor de apă şi │ │ │ │canalizare │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura │Reducerea costurilor şi duratei de execuţie (apreciere │ │ │A.1.1 │generală) │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura │a)- Realizarea a două colectoare de 1200 mm prin metoda │ │ │A.1.
- │scutului, TT; │ │ │ │b)- Realizarea unei artere Dn 800 în săpătură deschisă │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura │Şantier pe o stradă folosind tehnologia clasică la │ │ │A.1.
- │executarea unui colector de canalizare sub presiune │ ├────┼───────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤ │
- │figura A.2 │Schema lucrărilor provizorii necesare la înlocuirea unei │ │ │ │conducte de alimentare cu apă în sistem clasic (cu tranşee │ │ │ │deschisă) │ └────┴───────────┴───────────────────────────────────────────────────────────┘
- Obiectivul ghidului
(1)Ghidul privind reabilitarea conductelor şi canalelor este destinat să prezinte şi să asigure următoarele elemente: ... (
- a)o mai bună difuzare a cunoştinţelor legate de tehnologiile de reabilitare fără tranşee deschisă (TT), deoarece acestea au certe avantaje dar nu sunt un panaceu universal. Aceste tehnologii trebuie folosite cu discernământ şi fiind tehnologii relativ nou aplicate la noi în ţară este necesară o bună cunoaştere a performanţelor acestora. (
- b)cunoaşterea avantajelor pe care tehnologiile TT le pot avea şi condiţiile în care acestea pot fi aplicate; totodată sunt necesare unele criterii de selectare a celei mai bune tehnologii TT în vederea obţinerii de avantaje maxime. Fiind tehnologii specializate, cu un echipament specializat de lucru, scump şi deservit de personal bine calificat, este normal ca acestea să fie repartizate pentru execuţie celor care au demonstrat practic că posedă cunoştinţe şi capacitate de realizare a unor lucrări performante; (
- c)adoptarea unui asemenea soluţii este însă judecată de personal care poate că nu participă direct la realizarea constructivă dar trebuie să gândească tehnologia, să decidă asupra performanţelor necesare pe care noua lucrare trebuie să le îndeplinească, trebuie să elaboreze şi să aprobe caietele de sarcini pentru scoaterea la licitaţie a lucrării. (
- d)adoptarea soluţiei de retehnologizare TT presupune existenţa unor lucrări prealabile care pot încadra această soluţie într-un domeniu favorabil sau dimpotrivă o pot dezavantaja total; este esenţială cunoaşterea stării reale a reţelelor ce vor fi reabilitate şi cunoaşterea amplasării acestor reţele în teren. (
- e)un sistem de transport al apei reabilitat prin tehnologii TT capătă de regulă, o nouă organizare a exploatării, de multe ori cu un grad ridicat de informatizare. (
- f)uneori reabilitarea trebuie făcută simultan cu retehnologizarea sistemului; este total neraţional ca sistemul să fie reabilitat şi după aceea să se constate că are nevoie şi de retehnologizare. Utilizatori
(1)Prezentul ghid se adresează tuturor factorilor implicaţi în procesul investiţional: proiectanţi, verificatori de proiecte, experţi tehnici atestaţi, executanţi, responsabili tehnici cu execuţia, investitori, proprietari, administratori şi utilizatori, personalului responsabil cu exploatarea obiectivelor, operatori/agenţi economici ai serviciilor publice de apă şi canalizare, precum şi autorităţilor administraţiei publice locale şi organismelor de control/verificare. Se adresează factorilor implicaţi în conceperea, realizarea şi exploatarea acestora, precum şi în postutilizarea lor, potrivit responsabilităţilor fiecăruia, în condiţiile legii. ... 2. Domeniul de aplicare
(1)Acţiunea de reabilitare a conductelor şi canalelor trebuie considerată ca o acţiune care va exista cât timp vor exista sisteme de alimentare cu apă şi de canalizare. Dacă până acum tehnologia de reabilitare era cea clasică (în săpătură deschisă) acum se poate face o deschidere importantă către tehnologiile TT, fără tranşee deschisă. ...
(2)Abordarea sistematică a acestui mod de lucru se va transforma în reduceri de costuri de operare, creşterea siguranţei în funcţionare şi protejarea resurselor de apă. ...
(3)Conţinutul prezentului ghid este destinat rezolvării problemelor legate de reabilitarea conductelor pentru transportul apei potabile necesare unei localităţi sau a transportului (evacuării de pe suprafaţa localităţii) a apelor uzate produse în localităţi (ape uzate menajere şi asimilate acestora, ape meteorice), prin intermediul: ... (
- a)reţelelor de distribuţie a apei potabile în centrele populate, (
- b)aducţiunilor de apă brută, pentru tratare în vederea potabilizării, sau de apă potabilă, (
- c)reţelelor de canalizare pentru evacuarea apei menajere şi asimilată acesteia, rezultate în localităţi, (
- d)colectoarelor reţelei de canalizare pentru ape meteorice sau mixte rezultate de pe teritoriul localităţilor.
(4)Pentru alte cazuri de conducte sau canale închise ce transportă alte calităţi de apă prevederile conţinute vor fi aplicate prin preluarea constructivă a elementelor favorabile din prezentul ghid. ...
(5)O situaţie statistică a lungimii reţelelor de distribuţie este dată în anexa nr. 3, după date rezultate de la Institutul Naţional de Statistică. O situaţie orientativă asupra materialelor din care este alcătuită reţeaua în câteva localităţi este prezentată în anexa nr. 4. Se prezintă acele reţele care au probleme şi anume: ... (
- a)conductele vechi care au avarii numeroase, (
- b)conductele din azbociment care pun probleme de calitate a apei transportate, iar prin reglemetarea europeana trebuie înlocuite, (
- c)conductele de oţel neprotejat şi unde calitatea apei este puternic influenţată, (
- d)conductele din tuburi PREMO care lucrând la presiune mare pun probleme de siguranţă în funcţionarea alimentării cu apă; conductele Premo (toată gama asimilată), folosite mai ales la aducţiunile de mari dimensiuni (ca lungime şi diametru) produc avarii prin explozie iar remedierea poate fi dificilă şi de durată.
(6)Ca lungime de conducte, care ar trebui să intre în lucru imediat este greu de apreciat deoarece nu numai vechimea contează în modul de comportare a materialului ci şi condiţiile reale de execuţie şi de exploatare. Sunt conducte, chiar de oţel neprotejat, dar dintr-un oţel mai bun şi care transportă o apă neagresivă şi care arată bine chiar şi după 30-40 de ani de funcţionare. În schimb pot fi conducte mult mai puţin vechi dar executate deficitar şi cu materiale neperformante care să pună probleme deosebite şi să fie raţional să intre într-un proces de reabilitare. Din analiza lungimile de conducte vechi reiese că din cei peste 63000 km de reţea existentă circa 25%, sau 15000 km de conducte ar putea intra în procedura de reabilitare. ...
(7)Lungimea de conducte care poate fi reabilitată se stabileşte pentru fiecare reţea de distribuţie în mod concret funcţie de cel puţin trei elemente de bază: ... (
- a)conductele care au un ritm de reparaţii deosebit de ridicat, motiv pentru care costurile de remediere sunt importante; la limită trebuie să se poată demonstra că investiţia într-o conductă nouă este mai mică decât suma costurile de reparaţii; (
- b)calitatea apei se deteriorează în mare masură; (
- c)debitul transportat s-a redus considerabil şi reţeaua are nevoie de o retehnologizare, de conducte noi cu diametre mai mici şi legate într-o structură mai bună. În ultima instanţă trebuie demonstrat că în noua structură reţeaua va avea costuri de exploatare mai reduse decât cea existentă; (
- d)modificarea tipului de proprietate asupra terenului, a făcut ca astăzi multe tronsoane de conducte să se afle pe terenuri particulare unde reparaţia în şanţ deschis nu mai este permisă.
(8)Reţeaua de canalizare este mult mai puţin dezvoltată; după datele statistice, prezentate în anexa 5 şi anexa 6; lungimea totală este de peste 22000 km din care cu o vechime de peste 50 ani se apreciază o lungime de circa 2000 km. Dacă se extinde cercetarea se poate conchide că datorită condiţiilor grele de exploatare, circa 25% din reţea ar trebui avută în vedere pentru reabilitare. Ca elemente de detaliu pot fi făcute aceleaşi tipuri de precizări ca şi la reţeaua de distribuţie: ... (
- a)condiţiile de funcţionare a reţelei de canalizare sunt mai grele decât ale reţelei de apă şi deci colectoarele pot fi mai deteriorate; numai o analiză concretă a reţelelor (care momentan lipseşte) poate conduce la stabilirea unei lungimi minime de la care trebuie plecat în organizarea reabilitării; operatorul trebuie să facă o asemenea evaluare înainte de luarea oricărei decizii; (
- b)colectoarele sunt realizate din materiale cu caracteristici mecanice mai slabe, (
- c)apa transportată este mai agresivă faţă de materiale; (
- d)înlocuirea colectoarelor este mai greu de realizat deoarece reţeaua este ramificată şi scoaterea din funcţiune este mai dificilă; (
- e)adâncimile de pozare sunt mai mari deci reabilitarea este mai greu de făcut (colectoarele sunt în axul străzii, sunt necesare epuismente etc); (
- f)în tehnologia TT până acum avem cele mai bune rezultate de reabilitare la reţeaua de canalizare; sunt deja peste 40 km de reţea reabilitată în câteva oraşe mari din ţară (Cluj-Napoca, Craiova, Brăila, Focşani etc).
(9)Lucrările la care se referă prezentul ghid sunt cele legate de conductele pentru transportul apei potabile, de apă brută pentru tratare în vederea obţinerii apei potabile, precum şi a colectoarelor de canalizare din localităţi (apă uzată menajeră şi asimilată acesteia, ape meteorice etc). ...
(10)Pentru alte cazuri, de lucrări care asigură transportul apei prin conducte sau canale, elementele conţinute în ghid pot fi aplicate în mod adecvat în ce priveşte tipul de reabilitare adoptat inclusiv tipul de material utilizat. ... 3. Definirea termenilor curent utilizaţi în ghidul de reabilitare a conductelor În cuprinsul ghidului sunt utilizaţi curent termenii folosiţi în actele normative şi standardele în vigoare. Termenii care sunt specifici documentului de faţă sunt definiţi mai jos. Apă roşie = red water - apa rezultată după curgerea printr-o conductă metalică ruginită. Conducta = pipe-element constructiv, tubular, practic etanş, destinat transportului apei sub presiune. Canal = channel-sewer -
(1)element constructiv, etanş, destinat transportului cu nivel liber al apei; poate fi descoperit când calitatea apei este cea a apei naturale sau închis/îngropat când prin calitatea ei apa poate produce poluarea mediului (aspect, miros, bacteriologic, agresivitate etc) şi/sau periclitează direct sănătatea populaţiei;
(2)Denumire prescurtată a colectorului de canalizare, principalul element constructiv pentru evacuarea apei uzate dintr-o localitate.
(3)Denumirea uzuală, curent folosită de populaţie, pentru întregul sistem de canalizare sau elementele vizibile ale acestuia (gura de scurgere, cămin de vizitare). CCTV - televiziune cu circuit închis - în original - closed circuit televizion; echipament electronic care permite cunoaşterea prin vizualizare directă sau a imaginilor înregistrate a stării interioare a unui spaţiu închis, nevizitabil, uscat; este specific inspecţiilor în conducte şi canale cu dimensiuni peste 100mm diametru. BLUTOP - sortiment de fontă ductilă. Cost social - partea de cost a lucrărilor, necuprinse în deviz, plătite indirect de către populaţia implicată afectată de construirea lucrărilor subterane (lucrări publice sau
- nu)cum ar fi: întreruperea/limitarea traficului (aşteptare/ocolire-deci consum suplimentar de combustibil, zgomotul claxoanelor, îngreunarea intervenţiei serviciilor de urgenţă etc), accidentele suplimentare (în trafic sau cu pietoni), reducerea/pierderea afacerilor din cauza blocării/restrângerii accesului (publicului, mărfii etc), poluarea mediului (zgomot, praf, aspectul peisagistic, distrugerea pomilor etc). Curăţarea cu jet - spălarea construcţiilor subterane (conducte/canale) folosind un jet de apă de mare viteză astfel încât depunerile de pe pereţi sunt desprinse şi îndepărtate. Presiunea apei de realizare a jetului poate atinge 100-1000 bari. Căptuşirea conductei/canalului cu un tub introdus prin tragere după ambutisare - în original Swagelining-SWG - tehnologie prin care se introduce un tub din material plastic într-un tub existent în pământ; pentru introducere uşoară (împins sau tras) se reduce temporar diametrul tubului (cu cca 5-15% din secţiune), prin strângere într-o maşină specială; în timp tubul revine la dimensiunile iniţiale; tubul nou preia integral funcţionalitatea tubului vechi; după revenirea naturală a tubului deformat diametrul exterior al acestuia este practic egal cu diametrul interior al tubului receptor. Căptuşirea pe loc cu elemente tubulare - în original - Sliplining (SL) - termen general pentru metoda de introducere a unui tub nou într-un tub existent în vederea îmbunătăţirii performanţelor sau înlocuirea tehnologică a acestuia. Diametrul tubului nou este mai mic decât cel al tubului existent, introducerea fiind liberă. Spaţiul dintre tuburi poate fi umplut sau nu. Căptuşirea unei conducte cu tub cu memorie termică - în original Sliplining; tehnologie de introducere a unui tub de PE condiţionat, după o deformare prealabilă importantă (reducerea secţiunii cu până la 50%) într-o conductă/canal veche ce trebuie reabilitată; secţiunea tubului deformat/păpuşat are forma C sau U; după introducere prin încălzire controlată tubul revine la secţiunea cilindrică având diametrul exterior egal cu diametrul interior al tubului reabilitat; păpuşarea conductei se face "pe loc" după realizarea îmbinării tuburilor prin sudare cap la cap. Durata de viaţă = Life expectation - intervalul de timp (măsurat de la punerea în funcţiune a unei conducte/canal) în care sunt asiguraţi parametrii tehnologici ceruţi, chiar dacă sunt necesare lucrări de întreţinere/reabilitare. Element de căptuşire - în original - Liner - element tubular flexibil folosit pentru reabilitarea conductelor/canalelor în amplasament, ca suport pentru răşina epoxidică. Foraj orizontal direcţionat -(FOD), în original HDD-Horizontal Directional Drilling; tehnologie de realizare a unei conducte de diametru mic/mediu prin realizarea unui foraj direcţionat şi tragerea conductei prin orificiul lărgit progresiv. Film biologic - biologic film - pelicula biologică activă, care se dezvoltă pe pereţii conductelor/canalelor când apa are nutrienţi şi conţinutul în oxigen este adecvat; poate modifica mult calitatea apei transportate. FD - fontă ductilă. GIS - sistem informaţional geografic. GPS - sistem de poziţionare globală. Introducerea conductei orizontale prin batere - în original Pipe Ramming - PRM, tehnologie de introducere a unei conducte în poziţie orizontală, prin batere cu o maşină specială, de tip ciocan pneumatic; tehnologie folosită pentru realizarea de subtraversări pe distanţe scurte pe sub căi de comunicaţie care nu pot fi scoase din funcţiune. Pământul din interior este îndepărtat cu mijloace specifice (tip burghiu la diametre mici, manual la diametre mari). Introducerea unui tub nou în conducta/canal existentă prin distrugerea tubului existent - în original - Pipe Bursting (cracking/spliting) - PB, tehnologie de introducere a unui tub nou într-un tub existent de diametru mai mic; tubul existent este rupt pe loc (spart, sfâşiat) fără evacuarea materialului rezultat din rupere/spintecare; tubul nou este tras progresiv odată cu spargerea celui vechi. Indicatori de performanţă - performance indicators - valori specifice a unor parametrii măsuraţi direct sau calculaţi după cunoaşterea unor elemente uşor măsurabile, cu ajutorul cărora se poate aprecia calitatea funcţionării serviciului furnizat. Pot fi indicatori de comparaţie între servicii de acelaşi tip sau indicatori specifici. IPREROM - tuburi de presiune din beton precomprimat la care ambele zone de îmbinare sunt realizate din beton centrifugat. Locator - echipament electronic folosit pentru detectarea poziţiei conductelor metalice îngropate, a conductelor nemetalice cu element de poziţionare, a cablurilor metalice etc. Microtunelare - în original microtuneling, MT - tehnologie de realizare a unei galerii orizontale prin forare cu o maşină specializată (MTBM - MicroTunel Boring Machine) în vederea introducerii unei conducte/canal; diametrul tunelului 200 ... 3000mm, adâncime de lucru până la 30m (în condiţii speciale a ajuns la 100m); traseele sunt drepte sau cu curbe largi. Evacuarea materialului săpat se face cu ajutorul noroiului de foraj. Conducta împinsă în galeria provizorie poate fi definitivă (transportă apa, fără presiune) sau este conductă de protecţie pentru conducta ce va transporta apa sub presiune. Ovalitate = raportul dintre diametrul maxim şi diametrul minim al secţiunii vii a unei conducte sau canal după deformare din diferite cauze; deformarea s-a produs ca urmare a unei încărcări exterioare (din împingerea pământului, sub influenţa sarcinilor din trafic) sub greutatea proprie etc. Optimizarea exploatării - optimisation of operation - ansamblu de măsuri tehnice, economice şi de management prin care se poate obţine cea mai bună performanţă a funcţionării sistemului (calitatea controlată a apei, întreruperi minime, pierderi minime de apă şi energie, cost minim de operare etc). PE - polietilenă PP - polipropilenă PVC - policlorura de vinil PEHD(PEID) - polietilenă de înaltă densitate PAFS - poliester armat cu fibră de sticlă PAFSIN - poliester armat cu inserţie de nisip sau GRP Presiune nominală (PN) = nominal pressure - valoare specifică a presiunii de fabricaţie a unui tub-viitor element al unei conducte; exprimă valoarea presiunii maxime de funcţionare pentru care conducta este proiectată să reziste, în bari. Presiune maximă admisibilă (PMA) = maximum operating pressure - presiunea hidrostatică maximă (sau presiunea de lucru la care se adaugă presiunea din lovitura de berbec) pe care trebuie să o suporte un tronson al conductei în timpul serviciului, mCA/ bari/Pa. Presiune admisibilă de funcţionare (PFA) = presiunea hidrostatică maximă pe care o componentă a conductei poate să o suporte în mod permanent în timpul serviciului), mCA,bari/Pa. Presiune de probă, admisibilă (PEA) = presiunea hidrostatică maximă, pe care o parte componentă a conductei o poate suporta într-un interval relativ scurt, pentru ca să se verifice integritatea, rezistenţa mecanică şi etanşeitatea tuburilor şi îmbinărilor componente, mCA/bari/Pa. Puţ de lansare/scoatere - în original jacking/receiving pit - construcţie specială de tip săpătură deschisă/cheson, folosită pentru introducerea/scoaterea utilajului folosit la realizarea microtunelurilor pentru conducte/canale. PREMO - tuburi de presiune din beton precomprimat, la care zonele de îmbinare sunt realizate din betoane diferite (zona mufei din beton centrifugat, iar zona capătului drept din betonul stratului de protecţie a armăturii transversale). Reparare = Renovation - ansamblul de activităţi prin care o conductă (colector), deteriorată local, este adusă la starea de funcţionare prin care se asigură parametrii tehnologici acceptabili, apropiaţi de parametrii de funcţionare realizaţi înainte de avariere. Reabilitare = Rehabilitation - ansamblul de activităţi prin care reţeaua de conducte şi/sau reţeaua de canale, total sau parţial, este adusă în stare de funcţionare cu asigurarea parametrilor tehnologici realizaţi ca reţea nouă. Termen sinonim cu reparaţie totală, renovare, înlocuire totală a tuburilor. Relining - procedeu de reabilitare a conductelor fără săpătură deschisă. Retehnologizare = Retehnologisation - ansamblul de activităţi prin care reţeaua de distribuţie şi/sau reţeaua de canalizare şi nu numai, sunt aduse la parametri de funcţionare mai buni decât parametrii realizaţi în schema tehnologică existentă, pentru o nouă durată de viaţă. Rigiditate inelară (SN) = stiffness - rezistenţa la deformare radială a unui tub sub o încărcare externă aplicată într-un plan perpendicular pe axa tubului; se poate calcula cu formula: S = (E.I)/(D(m))^3 [kN/mp] E - modul de elasticitate, kN/mp; I - al doilea moment de inerţie al peretelui conductei în sens longitudinal pe unitatea de lungime, m^4/m; D(
- m)diametrul axei neutre al secţiunii vii a peretelui tubului, m. Raportul Standard al Dimensiunii tubului-SDR - în original - Standard Dimension Ratio; valoare de producţie pentru tuburi, este raportul dintre diametrul exterior şi grosimea peretelui tubului; SDR = De/e unde: De este diametrul exterior iar e este grosimea peretelui. Ajută la stabilirea presiunii maxime de operare (MOP - maximum operating pressure), echivalenta PMA. MOP = 20 MRS/C/(SDR-1), (bar) cu : C-coeficient de siguranţă (1,20), MRS-rezistenţa de calcul a materialului, MPa. Reabilitare cu tub sudat în spirală - în original SWP - Spiral Wound Pipe sau SPR - Spiral Pipe Rehabilitation; tehnologie de introducere a unei conducte noi în interiorul unui colector vechi/existent; tubul nou este realizat pe loc din aşezarea în spirală a unui profil din material plastic, realizat sub formă de bandă cu margine profilată; îmbinarea şi sudarea termică a acestei benzi speciale se face simultan cu lansarea; spaţiul dintre cele două tuburi se umple cu material adecvat scopului reabilitării (tubul spiralat joacă rol de cofraj interior). Reabilitare prin căptuşire cu răşină fixată pe suport textil - în original CIPP - Cured în Place Pipe; tehnologie de căptuşire a unei conducte/canal, îngropate, cu ajutorul răşinii fixată pe un suport textil; întărirea răşinii se face cu mijloace termice sau radiaţie UV. Scut mecanic - tehnologie de execuţie în uscat a secţiunilor de colectoare de mari dimensiuni; săparea secţiunii şi evacuarea pământului se fac mecanic, uscat, folosind supraveghere cu personal; sprijinirea săpăturii se face cu zidărie specială de bolţari, consolidată în exterior cu injecţie de mortar; interiorul secţiunii se netezeşte/camăşuieşte cu beton pe carcasa de armatură (torcretare); secţiunea minimă peste 2 m diametru. SmartBall - echipament tehnologic de vizualizare a interiorului unei conducte, în funcţiune cu apă curată, sub presiune, în vederea detectării defecţiunilor pereţilor (coroziune, rugozitate, găuri în perete, fisuri, poziţia branşamentelor, etc) Tehnologie de reabilitare fără săpătură deschisă - no dig/Trencheless Technology (TT); tehnologie de construcţie sau refacere a unei lucrări tubulare, amplasată în pământ, cu sau fără apă, fără deschiderea unei tranşei în lungul lucrării; săpăturile sunt locale pentru lansarea utilajului sau conductei noi şi refacerea branşamentului/racordului au sub 5% din lungime. Tehnologie cu tranşee deschisă-open cut/trenching convenţional method; tehnologie de executare a unei conducte noi (sau canal), la adâncimea de 1,0 - 6,0 m, sau pentru înlocuirea unei conducte existente în pământ, prin realizarea unei tranşei deschise pe tot traseul lucrării; îmbinarea tuburilor se poate face în tranşee (tub cu tub) sau pe mal (îmbinare rezistentă la solicitări longitudinale ale conductei) şi se lansează tronsoane de conductă; săpătura trebuie să fie uscată (cu sau fără epuisment). Valoare reziduală - valoarea lucrării în momentul în care se decide demolarea, reabilitarea, schimbarea destinaţiei etc. SENTAB - tuburi de presiune din beton precomprimat vibrat şi presat, destinate executării conductelor pentru transportul apei cu temperatura de maxim 30°C. SIOME - tuburi de beton 4. Conţinutul ghidului 4.1 Tipuri de tuburi şi materiale utilizate pentru realizarea conductelor şi canalelor
(1)În domeniul de realizare a conductelor şi canalelor/colectoarelor au fost folosite multe tipuri de materiale; s-a început cu piatra şi lemnul, s-a continuat cu elementele prefabricate, din lemn (doage), piatra (zidărie) şi cărămidă (rostuită cu var şi apoi cu ciment), cu Plumb şi Cupru şi în anii mai recenţi (cca 200 ani) cu folosirea fierului întâi ca fontă şi apoi şi ca oţel. În secolul XX s-a dezvoltat industria maselor plastice şi a materialelor compozite. Diversitatea de materiale a devenit destul de mare şi a fost făcut un important salt calitativ: au fost confecţionate industrial tuburi care au fost montate pe şantier obţinându-se conducte lungi de sute de km cu o comportare bună în timp. Astăzi gama de materiale este mult diversificată şi s-a ajuns la materiale compozite care să asigure simultan cele trei condiţii de bază necesare unei conducte sau colector: o bună rezistenţă mecanică, rezistenţă contra agresiunii chimice, rugozitate minimă la pereţi deci curgerea apei cu un consum mic de energie. ...
(2)În ghid vor fi cuprinse numai materialele din care au fost realizate marea majoritate a conductelor şi canalelor din ţara noastră, materiale care încă se găsesc în reţelele de distribuţie şi aducţiunile în funcţiune precum şi în colectoarele de canalizare şi care vor suporta procesul de reabilitare. ...
(3)Prezentarea acestor materiale nu poate fi exhaustivă şi de aceea rămâne în sarcina celor care se ocupă de reabilitare să ceară informaţii complete de la furnizorii sau producătorii de materiale, deoarece gama de produse s-a schimbat şi se schimbă relativ rapid. Acest lucru este necesar deoarece o parte importantă dintre aceste materiale pot fi folosite ca materiale de bază (primare) în conducte noi dar şi ca materiale de reabilitare a conductelor existente. ... 4.1.1 Tipuri de tuburi utilizate pentru realizarea conductelor 4.1.1.1 Fonta cenuşie/de presiune/de a doua turnare
(1)Acest material a fost folosit exclusiv la realizarea conductelor până în anii 1970. Sunt mii de km de conductă realizaţi din fontă atât în reţele (Bucureşti, Iaşi, Cluj, Timişoara, Craiova, Braşov etc) cât şi pentru aducţiuni (aducţiunea Timişeşti-Iaşi de cca 120 km, Dn 600 este încă în exploatare deşi momentan este avariată la trecerea pe sub Moldova; aducţiunea dintre Cernavodă şi Constanţa a fost avariată în timpul primului război mondial şi nu a mai fost refăcută, aducţiunea Bragadiru-Bucureşti este funcţională deşi are peste 100 ani etc). ...
(2)Diametre de fabricaţie, 80-900 mm, lungimi de tuburi 4-6m, îmbinare cu mufă şi etanşare cu frânghie gudronată şi plumb topit şi ştemuit (pentru conductele îngropate) şi cu flanşe pentru conductele vizibile şi demontabile; bună rezistenţă mecanică, bună rezistenţă la coroziune. Au fost produse şi piese de îmbinare (fitinguri) deoarece materialul nu este sudabil sau prelucrabil pe şantier; armăturile necesare erau tot din fontă cenuşie; au fost folosite (din import la început şi apoi din producţie proprie) până în anii 1970. Tuburile pentru apă potabilă erau protejate în interior cu bitum aplicat prin citomare, soluţie deficitară. Presiunea de lucru, normală sub 10 bari, la nevoie putea atinge şi 20 bari (depindea de modul de realizare a îmbinărilor). Durata de viaţă circa 100 ani. ...
(2)În prezent, în ţară sunt mii de km de conducte realizate din fontă cenuşie (prezentate în anexa 4) şi mare parte din acestea vor trebui reabilitate. ... Fig. 4.1. - Îmbinarea tuburilor de fontă cu frânghie gudronată şi plumb topit 4.1.1.2 Oţelul carbon
(1)Tehnologia oţelului avansase mult şi puteau fi produse ţevi din oţel. A înlocuit fonta cenuşie ca fiind un material mai economic în ce priveşte consumul de metal. ...
(2)Materialul este, din punct de vedere mecanic, mai rezistent ca fonta dar mult mai puţin rezistent la coroziune. La început au fost folosite ţevi din oţel tras, diametre până la 500 mm şi apoi din oţel-tablă sudată pe generatoare cu diametre până la 4000 mm şi în spirală (cele mai utilizate) cu diametre până la 1400 mm; se îmbină pe mal (prin sudare cap la cap) şi se lansează în tronsoane în şanţ; pentru conducte aparente se poate realiza şi îmbinarea cu flanşe (adăugate ulterior tuburilor); sunt relativ uşoare şi au o bună rezistenţă mecanică (la o grosime adecvată de conductă pot fi realizate conducte pentru orice presiune; cele mai mari au fost realizate pentru hidrocentrale, pentru presiuni până la 100 bari); cea mai veche aducţiune din ţară este cea de la Ciucaş la Braşov, oţel Mannesmann, realizată în 1928, încă în funcţiune. ...
(3)Au fost conducte care au funcţionat bine altele care s-au corodat repede. În ţară sunt conducte în lungime de mii de km în reţele, diametre 80-1000 mm. Cele mai mari aducţiuni în funcţiune sunt Valea lui Stan-Râmnicu Vâlcea (Dn 1200 mm, lungime peste 40 km), aducţiunea Suraia-Galaţi, Dn 1200 mm etc. Nu necesită masive de ancoraj decât în cazuri speciale. Poate fi aliat cu alte materiale ajungând până la oţelul inox (încă rar folosit în alimentarea cu apă). Lungimea tuburilor 6-12 m. Durata de viaţă 30-40 ani. ... Fig.4.2. - Îmbinarea tuburilor de oţel prin sudare cap la cap 4.1.1.3 Azbocimentul
(1)A început să înlocuiască o parte din tuburile de fontă şi oţel, în anii 1970 - 1990. Este un material compozit, realizat din fibră de azbest şi lapte de ciment (aproximativ 70%); amestecul este înfăşurat pe cilindrii - matriţa iar întărirea se face controlat, la cald. După întărire se strunjeşte la capete pentru cilindrare şi obţinerea unei secţiuni normale pe ax. Îmbinarea se face cu manşon din azbociment şi garnituri de cauciuc. ...
(2)Este un material rezistent la coroziune, rezistent mecanic până la presiune de 6-10 bari; îmbinarea se face cu manşon şi garnituri de cauciuc, tub cu tub în şanţ, prezentate în fig. 4.
- Sunt relativ uşoare; au fost produse la diametre 80-600mm şi lungimi de 4-6 m. Durata de viaţă circa 50 ani. ... Fig.4.
- - Îmbinarea tuburilor de azbociment (tragerea manşonului pe tub) 4.1.1.4 Betonul precomprimat (PREMO)
(1)Betonul precomprimat a început să fie folosit pentru aducţiuni din anii 1960; cele mai lungi aducţiuni din ţară sunt din tuburi PREMO (Timişeşti-Iaşi, 120 km, Dn 1000, 2-3 fire paralele, Paltinu-Ploieşti, 160 km Dn 600-1000, Isvarna-Craiova 107 km, Dn 1000 mm, toate în funcţiune). Au fost produse tuburi sub trei denumiri PREMO, SENTAB şi IPREROM. Între ele sunt diferenţe tehnologice. ...
(2)Produs din beton armat şi precomprimat cu sârmă specială de oţel, cu diametre de 400-1400 mm, cu lungimea tuburilor de 4-6 m; bună rezistenţă mecanică, până la 10 bari, în mod normal şi 20 bari în condiţii speciale; îmbinare cu mufă şi garnitură de cauciuc, bună rezistenţă la coroziune în cazul apei potabile, sunt prezentate în fig. 4.4. Durata de viaţă 30-40 ani. ... Fig. 4.4. - Îmbinarea tubului PREMO garnitură de cauciuc. 4.1.1.5 Conducte din tuburi de masă plastică, PEID, PVC,
(1)Dezvoltarea industriei maselor plastice a condus şi la dezvoltarea producţiei de tuburi. Tipul de sortimente este mare, de la tuburi cu perete simplu la tuburi din masă plastică cu perete armat. Dintre acestea tuburile din PEID
(1)şi PVC
(1)au devenit cele mai folosite. Deoarece tuburile de PVC sunt folosite la presiune joasă nu vor fi prezentate aici. Folosirea tuburilor de PEID s-a dezvoltat după anul 2000 şi astăzi există deja un oraş-Mioveni- care are o reţea nouă realizată integral cu conducte din PEID, în lungime de circa 40 km; reabilitarea s-a făcut prin metoda clasică (şanţ deschis). ...
(2)Se produc tuburi de PE de înaltă şi joasă densitate lucru care se recunoaşte după valoarea presiunii la care pot lucra. Se produc prin extrudare, în maşini speciale, având ca diametru caracteristic, diametrul exterior şi grosimea peretelui. ...
(3)Se produc prin extrudare la diametre de 50-2400 mm; lungimea tuburilor de diametru sub 100 mm este de circa 100 m şi sunt livrate în colaci; cele cu diametre mai mari se livrează în bare de 6-12 m; îmbinarea tuburilor se poate face: prin sudare cap la cap, prin manşoane electrosudabile şi cu îmbinări demontabile (la diametre mici), prezentate în fig. 4.5; presiunea de lucru maximum 10 bari; sunt rezistente la coroziune, sunt folosite pe scară largă în tehnologia de reabilitare. Durata de viaţă circa 50 ani. ... Fig. 4.5. - Îmbinarea tuburilor prin sudare cap la cap, cu manşon eletrosudabil şi cu îmbinare demontabilă 4.1.1.6 Conducte din tuburi de PAFS/PAFSIN
(1)Poliester armat cu fibra de sticlă (PAFS) sau şi cu inserţie de nisip (PAFSIN) sunt folosite destul de des astăzi deşi au ajuns la noi relativ târziu (practic după anul 1995). Este un material compozit (poliester, fibră de sticlă şi nisip); tuburile sunt produse în două tehnologii, prin înfăşurare (diametre mari) şi prin torcretare în forma centrifugată, se produc în ţară. Îmbinarea se face cu manşon. ...
(2)Se produc tuburi cu lungimea de 6-8 m cu îmbinare cu manşon şi garnitură specială din masă plastică sau cauciuc înglobată în carcasă de PAFS, prezentate în fig 4.
- În anumite condiţii pot fi făcute şi tuburi cu flanşe. Durata de viaţă, circa 50 ani. ... Fig. 4.
- - Tuburi PAFS şi îmbinarea tuburilor din PAFSIN 4.1.1.7 Fonta ductilă (nodulară), fonta de a treia turnare
(1)Deşi a fost realizată încă de acum 30 ani în ţară, aceasta a început să fie folosită după anul 2000. ...
(2)Tuburile din fontă ductilă sunt produse rezistente la coroziune, rezistente mecanic; lungimea tubului 6 m, diametre curente 80-3000 mm; tubul are pereţi subţiri deoarece materialul este mai bun şi se toarnă prin centrifugare; iar protecţia se realizează cu mortar special de ciment sau răşini polimerice acceptate (în interior) şi cu un film de Zn şi polimer la exterior; este un material robust, uşor de îmbinat (garnitura specială este aşezată în mufă); îmbinarea cu mufă se poate face şi cu mufă cu elemente de blocare care asigură preluarea forţei de întindere, acest lucru este foarte favorabil la folosirea pentru reţele deoarece elimină necesitatea masivelor de ancoraj; se produc şi tuburi cu flanşe precum şi toate piesele de îmbinare pentru legături (teuri, ramificaţii, reducţii, etc), prezentate în fig. 4.7; pot rezista la presiuni până la 30 bari. Au o durată de viaţă de peste 100 ani lucru foarte favorabil la folosirea în reţelele de distribuţie. ...
(3)În prezent există un nou produs, tip de fontă ductilă denumit BLUTOP- (sortiment de fontă ductilă). ... Fig. 4.7. - Tuburi din fontă ductilă şi îmbinarea cu mufă blocată a tuburilor din fontă ductilă 4.1.2 Tuburi folosite în realizarea colectoarelor de canalizare
(1)Canalizarea apelor uzate se face, de regulă, cu o apă care curge cu nivel liber, fără presiune. Accidental tubul poate fi pus sub o presiune mică şi de durată redusă. Ca atare şi asupra tuburilor au fost impuse condiţii mai reduse de rezistenţă mecanică. Caracteristic este însă faptul că debitele transportate pot fi mult mai mari decât la alimentarea cu apă şi deci dimensiunile colectoarelor pot fi mult mai mari (până la 3,5 x3,5 m în secţiune). Forma secţiunii nu este circulară decât la secţiuni mici. Totodată agresiunea apelor transportate fiind mult mai mare, deteriorarea acestora este mult mai accentuată. ... 4.1.2.1 Tuburi de beton simplu
(1)Betonul simplu este cel mai utilizat tip de material. Astăzi se utilizează numai tuburi prefabricate, rare sunt cazurile când se toarnă pe loc şi numai la secţiuni mari, vizitabile. ...
(2)Se produc tuburi cu secţiuni circulare având diametrul între 100-1000 mm, 600/9001500/1800 pentru secţiunile ovoidale şi 900/1350-1500/1800 pentru cele clopot. Presiunea de lucru este de maximum 5mCA iar adâncimea de pozare sub 4 m. La adâncimi mai mari se realizează tuburi special dimensionate. Durata de viaţă 50-100 ani. Îmbinarea tuburilor de beton simplu se realizează cu mufă şi garnitură de cauciuc, prezentate în fig. 4.8 ... Fig. 4.8. - Tuburi de beton îmbinate cu mufă şi garnitură de cauciuc 4.1.2.2 Tuburi de beton armat
(1)În condiţiile creşterii sarcinii din trafic şi a adâncimii de pozare a trebuit crescută rezistenţa tuburilor; aceasta s-a făcut prin folosirea betonului armat. Secţiunile de tub au fost aceleaşi (circulară, ovoidală şi clopot) dar alcătuirea secţiunii a variat (integral prefabricată - tuburi SIOME de 2,2 m diametru), parţial prefabricată, prezentate în fig. 4.9. Durata de viaţă 50-100 ani. ...
(2)În oraşul Bucureşti sunt colectoare cu vechime mai mare de 100 de ani. Pentru realizarea de colectoare cu metoda microtunelurii au fost folosite tuburi de beton armat cu pereţi foarte groşi (până la 25 cm). ... Fig. 4.9. - Tuburi de beton armat îmbinate cu mufă etanşată cu mortar 4.1.2.3 Colectoare din zidărie de cărămidă, azbociment, oţel etc.
(1)Pentru colectoare vizitabile, de mari dimensiuni, au fost folosite colectoare executate din zidărie de cărămidă rostuită cu mortar de ciment, prezentate în fig. 4.10. Dacă cărămidă era de bună calitate (dublu arsă) se puteau realiza colectoare care au durat şi peste 100 ani. ...
(2)În condiţii speciale au fost folosite şi tuburi din azbociment. De asemenea tuburile declasate (care nu rezistă la presiunea de încercare din fabrică) tip PREMO au fost folosite pentru canalizare; pentru tronsoane speciale (teren dificil, adâncime mare, forme speciale, conducte de refulare) au fost folosite şi conducte de oţel, fontă, beton precomprimat, etc. ... Fig. 4.10. - Colectoare din zidărie fără şi cu protecţie anticorosivă 4.1.2.4 Tuburi de PVC
(1)Dezvoltarea industriei maselor plastice a condus şi la producerea de tuburi; cele mai vechi tuburi folosite sunt cele de PVC, prezentate în fig.4.
- Se produc la dimensiuni de 50-600 mm, tuburi cu lungime de 4-6 m; sunt uşoare şi au o rugozitate foarte redusă fapt care contribuie la o uşoară întreţinere; tuburile lungi favorizează îmbinarea mai rară, deci o mai bună etanşare, îmbinare făcută cu garnitură specială ataşată mufei tubului; se produc şi fitingurile necesare; relativ de curând sunt produse şi cămine de vizitare din masă plastică. Sunt rezistente la coroziune. ... Fig. 4.
- - Tuburi din PVC şi cămine de masă plastică 4.1.2.5 Tuburi din PAFSIN
(1)Tuburile de PAFSIN (poliester armat cu inserţie de nisip), prezentate în fig. 4.12, pot fi utilizate la realizarea colectoarelor de canalizare; pentru evitarea unei deformaţii importante, cu pierderi mari de apă, trebuie o bună alegere a rezistenţei la deformaţie a tubului, SN (când este deformat liber tubul îşi revine şi după o deformaţie de 30% din diametru) şi o bună compactare a umpluturii lângă tuburile aşezate în şanţ. O bună execuţie poate asigura colectoare pentru o durată de viaţă de 50 ani. Fiind materiale uşoare pot fi uşor lansate în şanţ, mai ales la dimensiuni mari. Pot fi utilizate la reabilitarea colectoarelor vechi deoarece la comandă specială pot fi produse forme de tub altele decât cele cilindrice sau tuburi cu mufă blocată. Pot fi realizate şi cămine din elemente de PAFSIN. ... Fig.4.12. - Tuburi din PAFS/PAFSIN 4.1.2.6 Tuburi gofrate din PE/PP
(1)Deoarece s-a constatat că tuburile de diametru mare au nevoie şi de grosimi mari de perete, încep să devină grele şi se îmbină greu, s-a căutat o soluţie raţională şi s-a ajuns la realizarea tubului din două părţi componente cu destinaţie/rol separată: un tub interior rezistă la presiunea apei şi asigură o curgere bună (nu are nevoie de grosime mare) şi un tub exterior realizat din inele rezistente la împingerea pământului şi împingerea din trafic. Îmbinarea se face cu garnitură specială. Pot fi produse tuburi până la 3 m diametru şi cu o greutate mică; tuburile pot avea până la 6 m lungime. Pot fi realizate şi cămine de vizitare, prezentate în fig. 4.13. ... Fig. 4.13. - Tuburi gofrate de PE/PP. Cămine de vizitare din tub gofrat 4.1.2.7 Tuburi din gresie
(1)Tuburile din gresie, sunt materiale foarte rezistente la coroziune şi foarte dense, realizate din argilă arsă şi glazurată pentru asigurarea rezistenţei la coroziune. Se poate produce până la diametre de 600-900 mm, cu lungimi de 1,5-2,5 m; îmbinarea se face cu mufă şi garnitură de poliuretan sau alt material, sunt prezentate în fig. 4.14. Are o rezistenţă hidraulică redusă din cauza suprafeţei glazurii; durata de viaţă poate depăşi 100 ani. ... Fig. 4.14. - Tuburi de gresie antiacidă 4.1.3 Alte tipuri de materiale
(1)În lume sunt utilizate şi alte tipuri de materiale. ... 4.2 Cauzele care produc deteriorarea calităţii conductelor şi canalelor
(1)În general toate materialele utilizate îmbătrânesc; sub influenţa factorilor naturali şi artificiali, materialul se deteriorează şi aceasta produce restrângerea performanţelor tehnologice ale construcţiei în care tuburile sunt înglobate: aducţiuni şi reţele de distribuţie, colectoare de canalizare, conducte de refulare. Principalele efecte sunt: ... (
- a)creşterea pierderii de apă din conducte şi canale şi deteriorarea calităţii apei, importantă în special la transportarea apei potabile, (
- b)pierderea de energie, împreună cu apa pierdută sau pentru menţinerea parametrilor tehnologici, (
- c)întreruperea funcţionării serviciului în vederea reparării avariei, penalizabilă, (
- d)creşterea costurilor de exploatare prin repetarea la intervale mici a reparaţiilor, (
- e)scăderea siguranţei în funcţionarea serviciului în caz de catastrofe (incendii, inundaţii,etc) (
- f)creşterea debitului extras din sursă în defavoarea altor consumatori, (
- g)deteriorarea construcţiilor subterane prin creşterea agresivităţii solului, creşterea nivelului apei subterane, etc, (
- h)deteriorarea accelerată a căilor de transport sub care se găsesc pozate aceste conducte şi canale, prin umezirea pământului sau îngheţ/dezgheţ.
(2)Principalele cauze unitare care produc reducerea fiabilităţii conductelor şi canalelor sunt: ... (
- a)funcţionarea la debite şi presiuni variabile (lent sau rapid variabile) (
- b)funcţionarea la încărcări exterioare mari şi variabile; încărcarea din împingerea pământului, încărcarea din trafic, încărcări din solicitări dinamice ale pământului, (
- c)variaţia de temperatură a lichidului/apei transportate, (
- d)agresivitatea solului din exterior şi a apei din interior; coroziunea distruge peretele tubului cu sau fără depunerea de produse de coroziune, (
- e)reducerea capacităţii de transport prin creşterea rugozităţii din cauza coroziunii sau depunerilor pe pereţii tuburilor, (
- f)modificarea în timp a structurii materialului, (
- g)depunerea de substanţe amorfe sau agresive care reduc secţiunea vie şi prin aceasta a vitezei apei; pentru a menţine debitul cerut în secţiune trebuie crescută presiunea, (
- h)solicitarea mecanică pe durata şi nu numai, când în subteran sunt executate sau se fac reparaţii la alte reţele, (
- i)solicitări excepţionale din cauze naturale (nu trebuie uitat că mare parte din lucrări au suportat trei cutremure mari în secolul XX) sau artificiale (în secolul XX o parte din reţele din ţara noastră au suportat consecinţele a două războaie mondiale).
(3)De obicei aceste cauze acţionează combinat chiar dacă una dintre ele are efecte pregnante tot timpul sau periodic. Deteriorarea funcţionării conductei poate fi datorată tubului în sine sau îmbinării între tuburi sau între tuburi şi armături precum şi armăturilor acţionate prea des sau dimpotrivă acţionate foarte rar. ...
(4)Unele sau altele dintre cauze pot fi accelerate din cauza unei proiectări necorespunzătoare, a folosirii de materiale inadecvate, a unei execuţii neglijenţe, a unei exploatări necorespunzătoare sau a unei combinaţii dezavantajoase între toate acestea. Este esenţial ca apa introdusă în reţea să nu fie agresivă, sau să devină agresivă pe durata exploatării, faţă de materialul conductei de transport. ... 4.2.1 Efectul coroziunii asupra materialelor
(1)Materialele din care se confecţionează tuburile pentru transportul apei pot fi clasificate în două grupe mari: ... (
- a)materiale care rezistă la agresiunea moderată a apei prin calitatea materialului din care sunt făcute (PAFSIN, PE, PVC, PP, beton, etc), (
- b)materiale care nu sunt rezistente la agresiunea apei şi din această cauză tuburile trebuie să fie protejate prin acoperire de suprafaţă cu un material rezistent la coroziune (fontă ductilă, gresie, oţelul carbon, beton etc); în cazul acoperirii de suprafaţă o problemă specială o poate constitui îmbinarea tuburilor; îmbinarea nu trebuie să distrugă calitatea protecţiei de suprafaţă.
(2)Coroziunea se poate manifesta în interiorul tubului sau şi în exterior. Metodele de combatere pot fi diferite: ... Combaterea din interior se poate face cel mai bine prin controlul calităţii apei, astfel: (
- a)transportarea unei ape cu un pH în limitele valorii neutre, 6,5-8,5; acest lucru se poate realiza mai uşor la apa brută sau apa potabilă deoarece intrarea apei poate fi controlată (corectarea pH ului se poate face relativ simplu). (
- b)problema poate fi mult mai complicată la canalizare unde introducerea apei se face direct de către utilizatori; comportarea acestora este mult mai greu de controlat. (
- c)agresivitatea mediului exterior este relativ greu de controlat dar trebuie apreciată în prealabil; aprecierea se va face în condiţiile unui mediu care sigur va deveni umed în timp din cauza pierderilor de apă. (
- d)când şi mediul interior şi cel exterior sunt agresive vor fi adoptate măsuri adecvate: alegerea unui material rezistent la coroziune, protecţia de suprafaţă a materialului de bază în concordanţă cu mărimea agresiunii şi modul de îmbinare al tuburilor. (
- e)după stabilirea cerinţelor de agresivitate vor fi precizate furnizorului de materiale aceste solicitări şi garanţiile de lucru; astăzi sunt produse tuburi rezistente în mediul agresiv, PE, PVC, PAFSIN, Fontă Ductilă, PP etc; chiar şi tuburile de oţel pot fi protejate, interior şi exterior, prin acoperire cu răşini epoxidice sau masă plastică; îmbinarea prin sudură rămâne o problemă. (
- f)alegerea tipului de material se va face funcţie de rezistenţa la coroziune dar şi de alte cerinţe (solicitarea mecanică din exterior, presiunea apei, deformabilitatea tubului, mărimea diametrului etc). (
- g)coroziunea trebuie apreciată funcţie de cele trei moduri posibile de producere a acesteia: coroziune chimică (pH< 7), coroziune electochimică şi coroziune biologică (în special la ape uzate pe tronsoanele cu depuneri şi unde dezvoltarea proceselor biologice de degradare conduc la formarea de H
(2)S şi H
(2)SO
(4)).
(3)Coroziunea poate afecta: ... (
- a)calitatea peretelui interior şi deci calitatea apei şi rezistenţa hidraulică având ca efect indirect scăderea capacităţii de transport; la o anumită limită tubul poate intra în colaps, din cauza solicitărilor mecanice din exterior sau şi a vacuumului din conductă. (
- b)găurirea peretelui conductei metalice neprotejate, în asociere cu efectul de abraziune care îndepărtează continuu rugina formată, punctual sau prin favorizarea fisurilor (în zonele puternic solicitate mecanic); favorizează creşterea pierderilor de apă şi declanşarea unui fenomen în lanţ. (
- c)reacţia selectivă cu unii dintre componenţii constituenţi ducând la fărâmiţarea betonului şi dispariţia tubului, coroziunea grafitică la fonta de presiune etc. (
- d)corodarea armăturii din beton cu distrugerea tubului în final (explozie la corodarea armăturii de precomprimare la tuburile PREMO, colapsul tubului din oţel etc). 4.2.2 Îmbătrânirea materialului tubului
(1)Toate materialele supuse la solicitări mecanice timp îndelungat îmbătrânesc, tubul şi îmbinarea obosesc. Din această cauză toate materialele au o durată normată de viaţă, mai lungă sau mai scurtă în funcţie de material şi condiţiile de exploatare. ...
(2)Materialele sintetice dar şi cele insuficient prelucrate sau materialele compozite, în timp, pot să îţi schimbe structura materialului de bază. Materialul nou format poate avea o rezistenţă mai mică decât rezistenţa necesară la solicitarea tubului şi deteriorările pot fi importante (colaps, rupere, fragmentare, expulzare de bucăţi etc). Există chiar semnalări că o parte din componenţii materialului tubului pot trece în apă şi calitatea acesteia poate fi afectată. ...
(3)Furnizorul de material trebuie să garanteze stabilitatea materialului tubului, în condiţii normate de exploatare, pe durata de viaţă a conductei/colectorului. În cazul în care se constată că pot fi deficienţe mari vor fi prevăzute măsuri constructive prin care să se poată interveni mai uşor în caz de remediere. În general tuburile curent produse au o durată de viaţă de 50 ani cu excepţia tuburilor de fontă ductilă şi gresie la care durata poate fi considerată 100 ani. ...
(4)Atunci când durata de viaţă este depăşită tuburile pot fi înlocuite. ... 4.2.3 Îmbătrânirea sistemului de îmbinare a tuburilor
(1)Îmbinarea tuburilor se face în şanţ, bucată cu bucată; calitatea execuţiei îmbinării depinde de experienţa executanţilor, de tipul de îmbinare şi de cost; o îmbinare mai bună costă mai mult; alegerea este o problemă economică dar şi de fiabilitate; este esenţială proba de presiune/etanşeitate după terminarea tronsonului dar şi calitatea inspecţiei vizuale din timpul probei de presiune/etanşeitate. Documentele asupra probei trebuie să constituie elemente componente al cărţii construcţiei. ...
(2)Îmbinarea poate avea influenţă asupra capacităţii de transport şi solicitării mecanice. Funcţie de variaţia temperaturii apei din conductă (20 - 40°C) la tuburile asamblate prin sudare cap la cap, din materiale plastice, cu deformaţii de 10 ori mai mari ca cele ale oţelului, puse în tranşee în condiţii neadecvate (temperatura mare a mediului şi neacoperite cu pământ) pot produce o mulţime de ruperi ale cordoanelor de sudură; în cazuri speciale pot fi prevăzute elemente speciale care să preia deformaţia. ... 4.2.4 Influenţa presiunii apei din interior
(1)Materialul tubului trebuie să reziste la solicitarea din presiunea apei din interior: aceasta va fi permanentă (presiunea de regim), de durată scurtă (presiunea de încercare - proba tehnologică) sau rapid variabilă (lovitura de berbec). Tubul va fi ales în consecinţă ţinând seama şi de îmbătrânirea în timp. Un material ales necorespunzător sau supus la solicitări peste limita apreciată poate conduce la explozia tubului, la expulzarea garniturii îmbinării, la colaps sau ruperea tubului. Garniturile de îmbinare şi îmbinarea cu armăturile de pe traseu trebuie să aibă acelaşi grad de siguranţă ca şi tubul. ...
(2)Variaţia presiunii din interior poate fi mult influenţată de prezenţa aerului sub formă de pungi (bule mari de aer); mişcarea acestora duce la modificarea fenomenului de lovitură de berbec şi poate duce la reducerea substanţială a debitului pe conductă; evacuarea acestui aer este esenţială în funcţionarea corectă; evacuarea numai prin branşamentele la conductă poate să nu fie suficientă. ... 4.2.5 Influenţa împingerii sarcinilor din exterior (pământ, trafic)
(1)Sarcinile din exterior pot fi statice sau dinamice; tuburile trebuie să reziste la sarcina statică şi cu un coeficient de siguranţă mai mic şi la sarcini dinamice. Când este greu de făcut distincţia între cele două este preferabil să se considere că rezistenţa este în concordanţă cu sarcinile dinamice normate. Pentru siguranţă, traseul va fi marcat şi sarcinile grele vor fi excluse sau se va proceda la îngroparea conductei la o adâncime adecvată. Periodic se va face o estimare a solicitărilor din trafic. Ori de câte ori este posibil traseul conductei/colectorului va fi situat în afara zonei de influenţă a sarcinilor grele. Problema deformaţiei limită a tuburilor trebuie bine analizată. O deformaţie importantă poate duce la demufarea tuburilor şi la necesitatea refacerii continuităţii. În cazul aşezării tubului în afara limitelor normal acceptate de producător vor fi făcute calcule de verificare şi vor fi solicitate tuburi cu perete mai gros (SN) sau va fi schimbat tipul de material. ... 4.2.6 Influenţa calităţii proiectării
(1)Calitatea proiectării se vede în modul în care: ... (
- a)traseele nu conduc la solicitări maxime în tuburi, din interior sau din exterior, (
- b)materialul prevăzut este în concordanţă totală cu condiţiile de exploatare şi modul de operare, (
- c)estimarea condiţiilor de lucru ale tuburilor este cât mai realistă, (
- d)tehnologia de lucru este viabilă şi accesibilă constructorului, (
- e)exigenţa în urmărirea calităţii execuţiei este cea normală şi normată, (
- f)proiectul va conţine toate elementele care să îmbunătăţească exploatarea, inclusiv mijloacele de măsurare a parametrilor necesari la stabilirea indicatorilor de performanţă (presiune, debit, curăţarea reţelei, spălarea reţelei, aerisirea conductelor etc); în cazuri speciale vor fi prevăzute măsuri necesare pentru reabilitarea conductelor. 4.2.7 Influenţa calităţii execuţiei
(1)Execuţia conductei/canalului este esenţială în durabilitatea funcţionării, realizării parametrilor tehnologici şi numărul de intervenţii în exploatare. Un control bun al prevederilor proiectului este necesar iar verificarea calităţii execuţiei este esenţială. Predarea lucrării către beneficiar trebuie să aibă garanţia funcţionării pe durata de viaţă a acesteia. Proba de funcţionare la parametrii proiectaţi este esenţială în asigurarea durabilităţii conductei/canalului ... 4.2.8 Influenţa calităţii exploatării
(1)Exploatarea, partea cea mai lungă din viaţa construcţiei, depinde de calitatea proiectării şi execuţiei dar şi de modul în care sunt respectate condiţiile de lucru. Parametrii de calitate ai apei trebuiesc monitorizaţi potrivit legislaţiei specifice. Este importantă evidenţierea continuă a costurilor de reparaţii şi semnalările de neconformitate în funcţionare (calitatea apei potabile furnizate, mirosul pe stradă - rezultat din fermentarea depunerilor ca urmare a unei viteze mici de curgere a apei cu suspensii, modul de curăţare a reţelei de canalizare etc). Reparaţiile preventive trebuie introduse în procedurile de exploatare, în managementul exploatării. ... 4.2.9 Cele mai întâlnite cazuri de avarie la tuburile existente la care este necesară reabilitarea
(1)Exploatarea celor peste 65000 km de conducte şi a celor peste 21000 km de colectoare au condus la constatarea unor avarii tipice la tuburile din materialele mai vechi utilizate în lucrările edilitare din ţara noastră: fontă de presiune/cenuşie, oţelul neprotejat, tuburile de beton precomprimat-PREMO, azbocimentul. Avariile cele mai des întâlnite vor fi menţionate, cu menţiunea că realitatea este mult mai bogată decât cazurile menţionate. ... 4.2.9.1 Corodarea internă a tuburilor metalice
(1)Corodarea internă a taburilor metalice, are ca efect producerea de apă roşie, prezentată în fig 4.15, creşterea rugozităţii pereţilor prezentată în fig 4.16, perforarea pereţilor tubului prezentată în fig 4.17, fisurarea longitudinală sau circumferenţială prezentată în fig 4.18 (cu creşterea importantă a pierderilor de apă şi a fenomenelor care urmează acestora). ... Fig. 4.15. - Producerea de apă roşie la robinet Fig. 4.16. - Creşterea rugozităţii pereţilor tubului Fig. 4.17. - Găurirea peretelui tubului Fig. 4.18. - Fisurarea longitudinală sau circumferenţială
(2)În exterior coroziunea se manifestă prin deteriorarea peretelui conductei şi reducerea rezistenţei mecanice până la colaps. În condiţii favorabile, pot fi expulzate bucăţi din tub, prezentate în fig 4.19. ... Fig. 4.19. - Expulzarea unei bucăţi de tub de fontă cenuşie 4.2.9.2 Expulzarea elementelor de realizare a îmbinării
(1)Este un fenomen des întâlnit la tuburile de fontă, îmbinate cu frânghie gudronată şi plumb, la tuburile din beton precomprimat şi azbociment. Din cauza îmbătrânirii frânghiei gudronate şi deplasării tuburilor în timp, plumbul de blocare este expulzat la o oarecare suprapresiune în tub, prezentată în fig 4.20. ... Fig. 4.20. - Demufarea tuburilor de fontă cenuşie
(2)Este cea mai des întâlnită avarie la tuburile de beton PREMO; din motive constructive sau de comportare în timp (umezire teren, sarcini exterioare variabile, etc) garnitura capătă o poziţie nesimetrică în îmbinare şi la suprapresiuni este expulzată; remedierea este costisitoare, prezentată în fig 4.21. ... Fig. 4.21. - Demufarea tuburilor PREMO
(3)La tuburile de azbociment demufarea se întâmplă atunci când deplasarea tuburilor este mare, pereţii sunt deficitari şi suprapresiunile frecvente, garnitura îmbătrâneşte, prezentate în fig 4.22. ... Fig. 4.22. - Demufarea tuburilor de azbociment 4.2.9.3 Corodarea armăturii de precomprimare la tuburile PREMO
(1)Corodarea armăturii de precomprimare la tuburile PREMO, este o avarie frecventă soldată cu explozia tubului şi pierderea totală a presiunii, prezentată în fig 4.23; aceasta se produce din cauză că sârma de precomprimare este protejată prin torcretare cu mortar de ciment; acesta fisurează în timp şi umezeala din pământ duce la corodarea armăturii; urmarea este faptul că elementul care prelua presiunea din interior dispare şi tubul explodează în momentul în care sârma se rupe. ... Fig. 4.23. - Corodarea armăturii la tuburile PREMO a condus la explozia tubului 4.2.9.4 Corodarea biochimică a tuburilor din reţeaua de canalizare
(1)Corodoarea biochimică a tuburilor din reţeaua de canalizare, se dezvoltă acolo unde se produc cu regularitate depunerile de material biodegradabil, deoarece nu se realizează spălarea reţelei de canalizare. Materialul depus începe să fermenteze şi se produce hidrogen sulfurat; în condiţiile de umezeală din colector, acesta reacţionează cu hidroxidul de calciu din peretele superior al tubului până la distrugerea totală; rezultatul este prăbuşirea tubului, prezentată în fig 4.
- Între timp rugozitatea tubului creşte şi accelerează fenomenul. Curăţarea periodică este foarte importantă mai ales la tronsoanele unde nu se asigură o bună viteză de spălare/autocurăţire. ... Fig. 4.
- - Corodarea biochimică a tuburilor de beton 4.2.9.5 Colmatarea conductei/canalului cu material biologic vegetal
(1)De multe ori conductele şi canalele sunt realizate în apropierea copacilor. În timp, din cauza lipsei de apă şi a producerii unor fisuri în conductă/canal (de regulă pe la îmbinări) rădăcinile pomilor intră în conductă, lărgesc gaura prin presiune biologică şi dezvoltă o structură de absorbire a apei, prezentată în fig 4.25. Efectul este reducerea debitului până la blocarea totală a curgerii apei. ... Fig. 4.25. - Dezvoltarea de rădăcini în conducte şi canale 4.2.9.6 Încrustarea interioară
(1)Încrustarea reduce capacitatea de transport (în special prin reducerea secţiunii vii a conductei/canalului), singură sau dublată de coroziune sau depunerea de suspensii. La apa, cu un indice Langelier peste zero, o parte din bicarbonaţii din apă se descompun şi carbonaţii formaţi se depun pe pereţii conductei. Fenomenul poate fi accelerat de procesul de coroziune când produsele rezultate se combină cu carbonaţii şi produc obturarea conductei, prezentată în fig 4.26. ... Fig. 4.26. - Interiorul unor tuburi încrustrate
(2)La colectoarele de canalizare depunerile repetate, urmare stabilizării biologice şi lipsei de curăţare a reţelei, fac ca în timp materialul să se cimenteze şi să conducă până la obturarea completă a secţiunii, prezentată în fig 4.27. ... Fig.4.27. - Colmatarea secţiunii colectorului de canalizare 4.2.9.7 Blocarea totală sau parţială cu corpuri mari
(1)La conductele care transportă apă naturală sau potabilă se întâmplă relativ des ca sertarul vanei, a cărei tijă de acţionare este corodată în timp, să cedeze şi sertarul cade în locaşul său; moment în care conducta este blocată. ...
(2)Mult mai des întâlnit este cazul reţelei de canalizare; din comoditate, din neştiinţă, din rea voinţă sau vandalism o serie de materiale sunt introduse în canalizare prin capacele căminelor: materiale de construcţie, chimicale, resturi metalice, animale moarte, etc; prin dimensiunile mari reduc capacitatea de transport şi accelerează fenomenul de coroziune. Aceasta este prezentată în fig 4.28. ... Fig. 4.28. - Materiale ce blochează reţeaua de canalizare
(3)Dezaxarea/deplasarea tuburilor de canalizare prin fenomene coerente produse în timp; îmbinarea pierde apă, apa înmoaie fundaţia tubului, tubul se deplasează sub influenţa sarcinii din trafic (care poate fi mai mare decât cea luată în calcul), tubul se demufează, apa curge pe lângă şi spală pământul, capetele tuburilor se depărtează, tubul este rupt şi capetele sunt dezaxate etc. ...
(4)Reparaţiile greşit făcute, branşări greşite şi racorduri executate defectuos pot influenţa curgerea apei, favoriza infiltraţiile, favoriza agăţarea de materiale plutitoare, accelerarea ruperii tubului, distrugerea protecţiei anticorosive, etc. ...
(5)Atunci când costul reparaţiilor şi valoarea pierderii de apă este mai mare decât costul unei conducte noi, reabilitarea este necesară. ... 4.3 Starea conductelor şi canalelor realizate în România
(1)În România, în mod sistematic realizarea de conducte şi canale a început la sfârşitul secolului XIX, când au început să fie construite sisteme de alimentare cu apă şi reţele de canalizare. Staţiile de epurare au început să fie realizate după anul 1910, printre acestea pot fi menţionate: ... (
- a)alimentarea cu apă Bucureşti din sursa Dâmboviţa, cu staţia de tratare Arcuda, în anul 1880, (
- b)alimentarea cu apă a oraşului Focşani din sursa Babele, sfârşitul secolului XIX, (
- c)alimentarea cu apă a oraşului Timişoara din sursa subterană (apă cu Fe), perioada 1900 - 1910, (
- d)alimentarea cu apă Ploieşti din sursa subterană Crangul lui Bot, în anul 1913, (
- e)alimentarea cu apă Cluj din sursa subterană Floreşti, sfârşitul secolului XIX, (
- f)alimentarea cu apă Brăila, Galaţi, Sulina, cu apă din Dunăre, sfârşitul secolului XIX, (
- g)canalizarea oraşului Timişoara, în anul 1912, (
- h)canalizarea oraşului Cluj, (
- i)canalizarea oraşului Bucureşti, în anul 1880.
(2)La început dezvoltarea a fost relativ modestă, deoarece nu se produceau în ţară tuburi pentru sistemele de alimentare cu apă şi reţele de canalizare, energia era puţin dezvoltată, tratarea apei se realiza cu mijloace simple (fără dezinfectare, limpezire în decantoare fără reactivi, filtrare lentă). ...
(3)Dezvoltarea puternică s-a făcut după primul război mondial şi mai ales după cel de al doilea război mondial; etapa actuală începută cu anii 1990 trebuie să încheie această problemă până în anul 2018. Mai trebuie alimentată cu apă circa 40% din populaţie, realizate reţele de canalizare pentru circa 60% din populaţie şi epurarea apei uzate la standarde înalte, pentru circa 70% din volumul de apă uzată. ...
(4)După situaţia statistică existentă la Institutul Naţional de Statistică (vezi anexele 3, 6), la nivelul anului 2012, există următoarea dotare cu conducte şi canale: ... (
- a)reţele de distribuţie apă potabilă, peste 63.000 km (aducţiunile nu sunt menţionate separat), (
- b)reţele de canalizare, peste 22.000 km, (
- c)reţelele de apă industrială şi reţelele de canalizare pentru apă uzată industrială nu sunt cuprinse în aceste valori.
(5)În ordinea folosirii lor materialele utilizate, pentru realizarea tuburilor, sunt: ... Pentru transportul apei potabile (
- a)fonta de presiune, diametre de 100-900 mm, lungime 6 m, presiune 10 bari, îmbinare cu mufă sau flanşe; îmbinarea se făcea cu frânghie gudronată şi plumb topit; (
- b)oţelul carbon, după anii 1930 dar mai ales după anii 1960 când a înlocuit fonta; tuburi trase şi apoi tuburi din tablă sudată în spirală; diametre de 50-1400 mm; protecţie prin citomare contra coroziunii (în rare cazuri şi protecţie catodică); lungimea tuburilor 6-12 m, îmbinare prin sudare cap la cap (cu flanşe în spaţii vizitabile); (
- c)azbocimentul, folosit după anii 1970; presiunea de lucru 6 bari; material casant, neprelucrabil; diametre 80-600 mm, lungime de tub 4-6 m; (
- d)betonul precomprimat, tip PREMO şi SENTAB. Aplicat din anii 1960 ca o alternativă la tuburile de oţel şi fontă; folosit mai ales la conductele de aducţiune (Craiova, Ploieşti, Iaşi, Cluj etc) la diametre mari, 600-1000 mm; tuburi de 6 m lungime, îmbinare cu mufă şi garnitură de cauciuc, presiune până la 10 bari (în mod normal); necesită masive de ancoraj la coturi şi piese metalice pentru branşamente şi ramificaţii; tuburile Premo au probleme cu corodarea sârmei de precomprimare şi expulzarea garniturii; (
- e)tuburile de masă plastică (PVC) tip G au fost folosite la scară mică, în anii 1980; diametrele erau mici 60-100 mm, cu lungimi de 6-12 m, îmbinate cu manşon lipit; presiunea de lucru până la 10 bari; rezistente la coroziune. Sunt în cantităţi reduse în reţeaua de distribuţie şi ar trebui înlocuite; (
- f)tuburi de masă plastică, PEID, PVC, PP, au fost folosite după anul 1995; pot intra în reabilitare numai în cazuri speciale; (
- g)tuburi PAFSIN, cu diametre 150 ... 1000; au fost folosite după anul 2000; pot intra în reabilitare în condiţiile unei execuţii şi exploatări deficitare (pierderea etanşeităţii la îmbinare). Pentru transportul apei uzate menajere (
- a)zidăria de cărămidă a folosit pentru realizarea colectoarelor mari de canalizare la primele reţele de canalizare; multe din acestea sunt încă în stare de funcţionare; (
- b)betonul simplu; folosit de la începutul perioadei de aplicare a betonului; tuburi de 1 m lungime, cu capete sub formă de mufă şi cap drept sau cep şi buză; îmbinarea se făcea cu guler de mortar sau mai recent cu garnitură de cauciuc; tuburi grele, îmbinate în şanţ; riscul de neetanşeitate este mare; tuburile până la 1 m diametru sunt prefabricate; la dimensiuni mai mari se toarnă pe loc în regim semifabricat (scoica de jos turnată pe loc, scoica de sus prefabricată); la dimensiuni mari tuburile sunt armate corespunzător; gama de diametre, 100-1000 mm pentru prefabricate; secţiunea tubului poate fi circulară, ovoidală sau tip clopot; constituie majoritatea lungimii reţelelor de canalizare din ţară. Durata mare de viaţă. În cazuri speciale (Brăila, colectorul Germani, beton simplu) dimensiunea tubului turnat pe loc a ajuns până la 3 m (o formă specială de clopot); risc de fisurare, corodare, abraziune; (
- c)betonul armat; sistematic a fost produs tubul SIOME cu diametrul de 2.200 mm şi lungime de 2,5 m cu îmbinare cu mufă şi garnitură de cauciuc. Tuburi grele care necesită utilaje grele la execuţie; risc de fisurare, corodare, abraziune; (
- d)tuburile de beton precomprimat, care la proba de presiune din fabrică nu corespundeau normelor de fabricaţie, erau declasate şi folosite la reţeaua de canalizare; (
- e)betonul armat turnat pe loc; în cazuri speciale au fost realizate colectoare mari, până la cca 3500 mm înălţime/lăţime, din beton armat turnat integral pe loc; secţiunea putea fi rectangulară (mai uşor de executat) sau circulară, ovoidală; de asemenea o structură mixtă de beton a fost utilizată pentru realizarea colectoarelor în soluţia scut uscat, circa 3m diametru (Bucureşti, Cluj, Brăila); risc de fisurare, corodare, abraziune. (
- f)gresia sau bazaltul artificial; folosit după anii 1970 (în anii precedenţi au fost folosite tuburi aduse din import, pentru zone cu ape agresive sau sol agresiv şi pentru incinte industriale); diametrele produse 100-600 mm, lungimi de 2,5 m, îmbinare cu mufă şi garnitură specială; durată mare de viaţă, rugozitate mică; necesită reabilitare doar în cazul unor de greşeli de execuţie; (
- g)azbocimentul; la unele reţele de canalizare s-a folosit azbocimentul ca material de înlocuire a tuburilor de beton; avea avantajul unor îmbinări la intervale mai mari. (
- h)pafsin - poliester armat cu fibră de sticlă cu perete îngroşat cu nisip fin; a început să fie utilizat după anul 2000; are secţiuni de 200-3000 mm, tuburi cu lungimea de 6 m, îmbinare cu manşon şi garnitură specială înglobată; rezistent la coroziune; tubul este elastic şi are nevoie de o atentă aşezare în tranşee, în caz contrar ovalizarea poate duce la neetanşeitate şi ruperea tubului. Tub uşor şi rezistent contra coroziunii. Poate înlocui total tubul de beton; rugozitate mică; (
- i)secţiuni mixte de beton realizate în sistem scut uscat sau turnat pe loc (Bucureşti, Cluj, Brăila); secţiunea brută rezultată după execuţia cu scutul era îmbunătăţită prin căptuşire cu beton; (
- j)tuburile de PVC, netede; se produc tuburi din PVC cu diametre de 100-2000 mm, lungimi de 4-6 m, îmbinare cu mufă şi garnitură specială. Tuburi uşoare, rezistente la coroziune şi uşor (dar cu atenţie) de pus în operă. Cel mai des utilizat material, la diametre mici, după anul 1995; rugozitate mică; se reabilitează în cazuri speciale; (
- k)tubul din PE/PP gofrat; tubul de PE gofrat tinde să înlocuiască tuburile drepte deoarece are o capacitate mai mare de rezistenţă la sarcinile exterioare, la grosimi mici de perete; tub uşor, rezistent la coroziune, cu diametre de 200-3000 mm; se poate îmbina cu manşon şi o garnitură specială intercalată între spirele tubului; rezistent la coroziune; rugozitate mică; folosit după anul 2010; se reabilitează în cazuri speciale. 4.3.1 Construcţii accesorii pe reţeaua de distribuţie
(1)Pentru realizarea parametrilor de funcţionare şi creşterea gradului de fiabilitate pe reţea sunt prevăzute cămine pentru armături (vane, contoare, debitmetre, ventile de aerisire, ramificaţii, dispozitive de măsurat presiunea şi calitatea apei, robinete pentru prelevarea de probe etc) şi hidranţi de incendiu (de regulă fără vană de izolare). Construcţiile sunt de beton sau beton armat depinzând de dimensiuni. Sistemul cu vane (de izolare a tronsoanelor de conductă) montate direct în pământ nu este încă larg folosit. Căminele vechi pot avea nevoie de reabilitare datorită deteriorării etanşeităţii. În unele cazuri există şi masive de ancoraj. ... 4.3.2 Construcţii accesorii pe reţeaua de canalizare
(1)Cele mai uzuale construcţii auxiliare sunt căminele de vizitare, la fiecare 30-100 m în medie. Sunt realizate din beton turnat pe loc sau din inele de beton aşezate pe verticală, din zidărie de cărămidă sau zidărie din bolţari de beton; astăzi a început şi folosirea căminelor prefabricate integral din PE sau PVC. Căminele pot avea şi a doua funcţiune: cămine de spălare, cămine de racord, cămine de intersecţie, cămine de rupere de pantă; apariţia maşinilor de spălat reţeaua a dus la apariţia căminelor de inspecţie. Căminele din prefabricate necesită reabilitare datorită deteriorării etanşeităţii. ...
(2)Pe reţea mai pot fi prevăzute guri de scurgere, deversoare şi bazine de retenţie (încă rare în reţelele din ţara noastră). Tronsoanele aeriene de conductă (aducţiune sau refularea pompelor de apă uzată) suportă solicitări similare sau chiar sporite din cauza modului de rezemare şi climei. ... 4.3.3 Starea de funcţionare a reţelelor de distribuţie
(1)Reţelele de distribuţie se exploatează relativ greu deoarece au lungime mare, sunt poziţionate sub partea carosabilă şi funcţionează la parametrii tehnologici continuu variabili. După anii 1995 a scăzut dramatic (de 2-3 ori) debitul transportat lucru care a condus la următoarele dificultăţi: ... (
- a)a crescut durata parcurgerii distanţei între rezervor şi consumatori prin reducerea vitezei de curgere; a crescut riscul deteriorării calităţii apei; necesitatea supradozării clorului în staţia de tratare pentru a asigura obţinerea concentraţiei de clor rezidual conform prevederilor Legii nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile, republicată; (
- b)a crescut cantitatea de apă pierdută deoarece a crescut presiunea în reţea iar găurile din conducte au rămas aceleaşi sau au crescut ca număr şi dimensiune; procentual pierderea de apă a atins valori inacceptabile (30-60%); (
- c)a crescut consumul specific de energie înglobată în apa pierdută; (
- d)a crescut riscul de îmbolnăvire prin infiltrarea de apă poluată din exterior, în condiţii favorabile (conducta goală); (
- e)reparaţiile au crescut atât ca număr (conductele îmbătrânesc continuu) cât şi în ce priveşte costul (se repară conducte cu diametru mai mare decât cel necesar); (
- f)reţelele nu au hidranţii protejaţi de vane şi pierderea de apă la hidranţi este importantă; repararea hidranţilor presupune întreruperea funcţionării conductelor din zonă; (
- g)armăturile sunt vechi şi închid greu deoarece au garnitura de tip metal pe metal; închiderea apei pentru unele reparaţii minore se face pe zone exagerat de întinse afectând un număr mare de consumatori; (
- h)majoritar în reţele sunt materiale deficitare: azbociment, oţel neprotejat, fontă degradată; această situaţie afectează mult calitatea apei şi produce întreruperi dese cu neplăceri pentru consumatori; (
- i)urmărirea funcţionării reţelei este în majoritatea cazurilor fără mijloace de control şi cu atât mai mult lipsesc mijloace de reglare automată a funcţionării; (
- j)urmare a restabilirii sistemului de proprietate asupra pământului o parte importantă dintre conducte au ajuns pe terenuri particulare; (
- k)sunt încă localităţi la care funcţionarea sistemului este discontinuă din cauze tehnice sau lipsa resurselor financiare, pentru acoperirea costurilor de funcţionare; (
- l)reţelele nu sunt dotate corespunzător cu echipamente care să uşureze spălarea periodică; totodată lipsesc multe ventile de aerisire fapt care face ca evacuarea aerului să fie deficitară şi consecinţele importante (mişcare nepermanentă, reducerea debitului transportat etc); (
- m)contorizarea nu este integrală, fapt care face ca realizarea bilanţului apei să fie o problemă cu multe aproximaţii, la fel ca şi estimarea pierderilor de apă; (
- n)colectarea banilor, echivalentul costului apei furnizate, se face cu greutate. 4.3.4 Starea de funcţionare a reţelelor de canalizare
(1)Cea mai mare problemă o constituie faptul că lungimea reţelei de canalizare este insuficienţă. Nu există localitate în care toţi locuitorii să fie racordaţi la canalizare. Aceasta duce indirect la o comportare deficitară a acestora faţă de exploatarea reţelei. ...
(2)Reţelele din localităţile mari sunt realizate în procedeul unitar. Aceasta face ca la ploi importante "canalizarea să nu facă faţă" sau "canalizarea să deverseze" după două dintre cele mai auzite expresii. Cauzele sunt multiple: ... (
- a)dimensionarea s-a făcut la o frecvenţă a ploii de calcul care astăzi nu mai este cea bună pentru localitatea respectivă; (
- b)regimul ploilor s-a schimbat mult; plouă în cantitate mai mare pe durate mici de timp (de exemplu în Dobrogea plouă în medie 400 mm/an, sau circa 1 mm/zi); în anul 2013, de exemplu, a plouat peste 100 mm în 2 ore; canalizarea nu poate evacua toată cantitatea de apă din ploile mari; apa care bălteşte provoacă mari probleme în zone restrânse (blocare trafic, inundare case, prăbuşirea de drumuri, etc) ; (
- c)"deversarea" canalizării are "avantajul că spală canalizarea" dar aduce apa uzată menajeră pe stradă, pe spaţii verzi şi în case; apa uzată menajeră are concentraţii de microorganisme de ordinul milioanelor la litrul de apă; îmbolnăvirile, pot avea caracter epidemic; (
- d)o concepţie eronată a unora dintre reţele; apa de pe versanţi sau de pe partea în pantă a localităţii este acumulată în partea plată şi de aici inundaţii importante; deşi acest lucru se repetă des nu sunt luate măsuri de corecţie; (
- e)gurile de scurgere se blochează din cauza plutitorilor aduşi de apă (din depozite necontrolate, de pe străzile care nu sunt măturate, din exteriorul localităţii, etc) ; (
- f)colectoarele au secţiuni blocate din cauza corpurilor mari introduse (prin cămin) în reţea de către localnici (din nepricepere, din rea voinţă, din neglijenţă etc); în canalizare se găsesc, după dimensiunea colectorului, carcase de aparate electrocasnice, animale moarte, gunoaie, deşeuri de materiale de construcţie - unele active prin priza remanentă, pavele de pe stradă etc) şi aceasta fără a vorbi despre chimicale sau substanţe periculoase evacuate în canalizare, (
- g)lipsa unei tehnologii adecvate de spălare mai ales pe tronsoanele unde se ştie că nu se realizează viteza de autocurăţire (colectoarele au pante mici şi debite mici pentru perioade mari de timp); (
- h)secţiuni unde se produce salt hidraulic la debite mari şi curgerea aval este blocată; (
- i)lipsa de şanţuri de apărare contra debitelor de apă de pe versanţi; (
- j)lipsa sistematică a bazinelor de retenţie etc.
(3)Totodată se remarcă zgomotul şi riscul pe care îl prezintă capacele de la cămine (amplasate de regulă în axul străzii) din cauza diferenţei de cotă sau a execuţiei defectuoase, precum şi lipsa acestor capace ca urmare a acţiunilor de vandalism. ... 4.4 Necesitatea şi mărimea efortului pentru reabilitarea conductelor şi canalelor 4.4.1 Necesitatea reabilitării conductelor şi canalelor 4.4.1.1 Necesitatea reabilitării reţelelor de distribuţie a apei potabile
(1)Sunt mai multe elementele de bază care conduc la o decizie de reabilitare a reţelelor de distribuţie a apei potabile: ... (a) reducerea debitului de apă transportată la consumatori; cauza acestei situaţii rezidă în cele trei elemente de bază:
(1)reducerea drastică a consumului specific al populaţiei ca urmare a introducerii contorizării;
(2)reducerea drastică a cerinţei de apă pentru industria existentă în localităţi (aceasta a fost desfiinţaţi sau reorientată);
(3)scăderea veniturilor populaţiei; aceste condiţii au condus la modificarea curgerii apei în reţea şi deteriorarea calităţii apei la consumatori; creşterea exigenţei asupra calităţii apei face ca reţeaua să fie mult mai greu de operat; (
- b)îmbătrânirea conductelor reţelei ca urmare a trecerii timpului şi deteriorării calităţii materialului; aceasta a dus la deteriorarea calităţii apei şi creşterea importantă a costurilor de operare; costurile de operare trebuie bine monitorizate, deoarece vor fi elementul de comparaţie în momentul luării unei decizii de reabilitare; când costul reparaţiilor este mai mare decât al costului reabilitării soluţia poate fi decisă mult mai uşor; singura diferenţă este că reparaţiile se plătesc în timp, pe când reabilitarea trebuie plătită o singură dată; (
- c)creşterea pierderii de apă din reţele ca urmare a îmbătrânirii conductelor şi armăturilor dar şi ca valoare relativă; distribuindu-se de 2-3 ori mai puţină apă prin reţea şi cantitatea de apă pierdută fiind cam aceeaşi rezultă automat că eficienţa reţelei s-a redus la jumătate; astăzi sunt raportate pierderi de apă de 30-50%, în unele cazuri şi mai mari; valorile sunt mult prea mari; (
- d)pierderea de apă este însoţită totdeauna de o importantă pierdere de energie, energie necesară pentru transportul apei; în condiţiile în care resursele de energie sunt puţine şi baza este încă axată pe folosirea combustibililor fosili (cu producţie de CO
(2)), cerinţa de economisire economisire a energiei devine o preocupare de bază; (
- e)necesitatea echipării reţelei de distribuţie a apei cu un sistem de supraveghere continuă a parametrilor tehnologici; (
- f)creşterea costurilor de reparaţii din cauza că:
(1)conductele şi celelalte componente au îmbătrânit şi
(2)numărul de avarii creşte în timp, la fel ca şi costul remedierii (atunci când materialul atinge durata normată de viaţă, costurile ar trebui să fie cel puţin egale cu cele necesare pentru o reţea nouă); (
- g)creşterea exigenţei consumatorilor asupra calităţii apei livrate; acest lucru este controlabil şi penalizabil dacă nu sunt îndeplinite condiţiile prevăzute de Legea nr. 458/2002; urmare a acestui aspect vor trebui înlocuite toate conductele de azbociment (în mare proporţie în unele localităţi) precum şi a celor metalice neprotejate contra coroziunii (în unele localităţi proporţia este peste 90%); (
- h)creşterea exigenţei altor factori asupra calităţii serviciului deteriorat din cauza îmbătrânirii şi exploatării cu deficienţe; responsabilii cu traficul, responsabilii cu combaterea incendiului, poliţia sanitară, obligaţiile companiilor de asigurare a construcţiilor; valoarea terenului creşte în anumite zone, etc. (
- i)este raţional să se verifice mărimea volumului reabilitării, funcţie de situaţia reală a reţelei şi tendinţa de urbanizare a zonei, deoarece de multe ori este raţională retehnologizarea reţelei odată cu reabilitarea; (
- j)devine foarte importantă etapa de realizare a proiectului de reabilitare deoarece acesta este legat mult mai strâns de existenţa datelor primare; starea reţelei, poziţia şi starea conductelor, modul de dezvoltare a localităţii, modul de dezvoltare a celorlalte reţele subterane, etc. 4.4.1.2 Necesitatea reabilitării reţelelor de canalizare
(1)Reţelele de canalizare au fost dezvoltate insuficient (constituie 1/3 din lungimea reţelei de apă). Ca atare astăzi se poate constata că debitul de dimensionare a ploii de calcul pentru dimensionarea colectoarelor poate fi prea mic în zonele istorice sau în zone care au devenit importante pentru localitate. Depăşirea ploii de calcul duce la depăşirea capacităţii de transport a reţelei şi ca urmare la producerea de inundaţii cu efecte mari asupra traficului, sănătăţii populaţiei şi lucrărilor subterane. ...
(2)Totodată dezvoltarea prin extindere succesivă a colectoarelor, precum şi creşterea densităţii consumatorilor a făcut ca unele tronsoane să devină insuficiente producând dificultăţi populaţiei din anumite zone. ...
(3)Strategia europeană de dezvoltare şi protejare a resurselor de apă, conduce la necesitatea unei reorganizări a modului în care se colectează şi se foloseşte apa meteorică; o colectare treptată la locul de cădere, urmată de folosirea acesteia în scopuri nepotabile, duce la reducerea valorilor vârfului viiturii pe râul receptor şi la diminuarea consumurilor de apă, în activităţile de mentenanţă a reţelelor de canalizare. ...
(4)Schimbarea modului de realizare a construcţiilor, prin trecerea de la casele tip blocuri sistematizate pe verticală la casele individuale sistematizate pe orizontală, duce automat la creşterea lungimii reţelei de canalizare şi la modificarea condiţiilor de curgere a apei. Obligaţia de dezvoltare a reţelei, astfel ca toată populaţia localităţii să aibă posibilitatea de racordare la reţea duce la necesitatea schimbării schemei reţelei şi diametrelor colectoarelor. ...
(5)Îmbătrânirea colectoarelor, exploatate deficitar din cauza lipsei utilajelor peformante şi a lipsei de grijă a furnizorilor de apă uzată, a făcut ca să existe o colmatare importantă şi o deteriorare a tuburilor ca urmare a fenomenelor de coroziune biochimică, în special. Efectul cel mai important este reducerea progresivă a capacităţii de transport ca urmare a colmatării şi creşterii rugozităţii tuburilor. ...
(6)Necesitatea realizării staţiilor de epurare pentru toate apele canalizate duce automat la cunoaşterea modului de funcţionare a reţelei şi la asigurarea mijloacelor de control operativ. În toate situaţiile o reabilitare de proporţii a reţelelor trebuie să treacă în prealabil prin faza de analiză a necesităţii de retehnologizare. Noile valori ale diametrelor conductelor şi canalelor trebuie să corespundă exigenţelor actuale şi de perspectivă. ... 4.4.2 Efortul necesar pentru reabilitarea tuburilor din reţelele edilitare
(1)Efortul necesar de reabilitare trebuie privit cel puţin din trei puncte de vedere: ... 1. Estimarea volumului de reabilitare a reţelelor, pentru etapa actuală şi de perspectivă, pentru a putea stabili o strategie de lucru. Se poate întâmpla ca volumul de lucrări să fie aşa de important încât să devină preocuparea centrală în dezvoltarea de perspectivă a companiei de furnizare a apei. Estimarea are la bază analiza a două elemente fundamentale fără de care rezultatele pot fi total deformate: (
- a)cunoaşterea reală a componentei reţelelor (graful reţelei, poziţia pe un plan de situaţie-în concordanţă cu celelalte reţele subterane - diametrele conductelor, poziţia căminelor şi armăturilor, adâncimea de pozare, poziţia branşamentelor şi racordurilor, starea de rezistenţă mecanică, o estimare măcar generală a pierderilor de apă); pe baza acestor date trebuie să se poată construi un model hidraulic rezolvabil printr-un program de calcul automat; (
- b)cunoaşterea stării reale de funcţionare a reţelelor (calitatea apei, continuitatea serviciului, gradul de colmatare) şi a costurilor de reparaţii; ambele componente sunt deosebit de dificil de urmărit dar sunt esenţiale în alegerea momentului declanşării reabilitării, a volumului de lucrări şi investiţii şi a ritmului de desfăşurare a reabilitării; 2. Cunoaşterea tehnologiilor de reabilitare fără tranşee deschisă în vederea aplicării sistematice şi pe scară largă; costurile specifice de aplicare vor fi mult mai reduse dacă se va lucra pe un volum mai mare de lucrări şi într-o manieră de bună coorodonare; este nevoie de o apreciere corectă a lucrărilor suplimentare necesare în varianta de reabilitare abordată. 3. Asigurarea unei surse de finanţare, susţinută şi coerentă, pentru realizarea pe un orizont de timp a reabilitării; trebuie înţeles că problema reabilitării va dura atât cât va dura şi serviciul respectiv de asigurare a apei în localitate.
(2)Efortul de reabilitare va fi specific fiecărui furnizor de servicii legate de transportul apei. Unitar este numai modul de abordare a problemei. Se au în vedere următoarele: ... (
- a)reabilitarea folosind metode fără tranşee deschisă costă aproximativ la fel de mult că şi reabilitarea în sistem clasic (cu înlocuirea în tranşee deschisă), dar fără a suporta aceleaşi necazuri legate de prezenţa şanţurilor pe străzi; (
- b)durata generală de realizare a reabilitării cu sisteme fără tranşee deschisă poate fi de două - trei ori mai redusă; (
- c)folosirea aceloraşi trasee uşurează folosirea spaţiului subsolului străzii şi aşa aglomerat şi contribuie la stabilitatea celorlalte reţele subterane; (
- d)durata de viaţă a unei conducte/canal reabilitate poate fi asimilată duratei de viaţă a unei lucrări noi.
(3)După estimările făcute la dotarea edilitară actuală se apreciază că circa 25% din lungimea reţelei de distribuţie şi circa 30% din lungimea reţelei de canalizare ar trebui luată în considerare la începutul lucrărilor sistematice de reabilitare. ... 4.5 Efectele directe şi indirecte ale reabilitării conductelor şi canalelor 4.5.1 Efectele directe ale reabilitării reţelei de distribuţie a apei (
- a)Primul efect asupra reţelei de distribuţie este reducerea semnificativă a pierderilor de apă; cum de regulă reabilitarea se face cu tuburi de PE (marea majoritate a conductelor fiind de mici dimensiuni, sub 500 mm), dacă execuţia este bună (îmbinarea se face prin sudare cap la cap) pierderile de apă pot fi reduse până la 10%, dacă toată reţeaua a fost reabilitată; se estimează însă că reabilitarea în prima etapă nu va trece de circa 25% din lungimea ţevilor, cu refacerea corectă a branşamentelor; în acest caz este posibilă o reducere a pierderilor de apă cu 10-30%; reduceri semnificativ mai mari vor fi în reţelele care astăzi au un procent mare de conducte executate din tuburi de azbociment (sau şi de oţel neprotejat) şi unde lungimea conductelor intrate în discuţe este deosebit de mare, vezi anexa 4; (
- b)Ca o consecinţă a reducerii pierderii de apă se reduce consumul de energie înglobat în apa pierdută şi nu numai; se poate estima că reducerea poate avea valori de ordinul 10-20% din energia înglobată, funcţie de sistemul de alimentare cu apă; (
- c)Tot ca o consecinţă a reducerii pierderii de apă se modifică presiunea din reţea; reducerea pierderii însemnează un debit mai mic transportat de reţea (prin aceleaşi diamere de conducte) şi deci creşterea presiunii în reţea; consecinţa creşterii presiunii va fi o creştere a pierderii de apă; de aceea este necesară o analiză a modului de funcţionare a reţelei mergând până la o retehnologizare importantă (zone de presiune, DMA etc); (
- d)Reducerea pierderii de apă conduce automat la reducerea costurilor de operare; se cumpără mai puţină apă brută din sursă, se tratează mai puţină apă, se pompează mai puţină apă; costurile de operare pot fi reduse cu valori importante; aceste reduceri pot constitui baza de venituri viitoare din care să se poată plăti o parte importantă din costurile de reabilitare; (
- e)Înnoirea reţelei de distribuţie reduce mult costul lucrărilor de reparaţii; reparaţiile sunt mai rare, costul reparaţiei este mai mic deoarece se va lucra cu diametre mai mici, costurile indirecte (costul apei pierdute cu ocazia golirii repetate a conductelor, proba de presiune, pentru spălarea reţelei etc) vor fi mai mici; (
- f)Este o bună ocazie de înlăturare a branşamentelor clandestine şi de creştere a veniturilor companiei de apă; (
- g)Se refac toate branşamentele, mai mult sau mai puţin bine făcute, prin care - după părerea specialiştilor - se pierde până la 80% din cantitatea de apă neregăsită la vânzare (apa care nu aduce venituri după formularea IWA); (
- h)Contorizarea totală permite efectuarea unui bilanţ al apei mult mai bun şi aceasta conduce la îmbunătăţirea stării financiare a furnizorului de apă; (
- i)Nu în ultimul rând este o ocazie de informatizare a reţelei în vederea unei conduceri optimizate şi preventive; un sistem SCADA performant poate pune la dispoziţie elemente de control a funcţionării serviciului din punct de vedere cantitativ şi calitativ (presiune, debit, calitate apă, zone cu avarii etc) ; (
- j)Creşte siguranţa în funcţionare lucru deosebit de important în asigurarea calităţii apei la robinetul utilizatorului. 4.5.2 Efectele indirecte ale reabilitării reţelei de distribuţie a apei
(1)Principalul efect dat de reabilitarea reţelei este creşterea calităţii serviciului de furnizare a apei. Astfel: ... (
- a)se reduce numărul întreruperilor în furnizarea apei, deci scade numărul de reclamaţii; (
- b)creşte calitatea apei distribuite deoarece sunt scoase din reţea conductele care produc apa roşie (metalul neprotejat) şi sunt îndepărtate conductele din tuburi de azbociment, deoarece conţin fibre de azbest care sunt clasificate ca şi compuşi cu efecte sigur cancerigene material acuzat ca fiind una dintre cauzele producerii cancerului în aparatul digestiv; (
- c)creşte calitatea apei distribuite deoarece sunt scoase din reţea conductele care produc apa roşie (metalul neprotejat) şi sunt îndepărtate conductele din tuburi de azbociment, deoarece conţin fibre de azbest care sunt clasificate ca şi compuşi cu efecte sigur cancerigene; (
- d)creşte siguranţa funcţionării sistemului de producere a apei calde şi încălzirii în sistem local; lipsa repetată a apei sau apă de calitate proastă poate defecta instalaţiile sistemului de încălzire locală cu consecinţe dintre cele mai greu de apreciat;
(2)Se reduce semnificativ una dintre cauzele care provoacă deteriorarea părţii carosabile şi provoacă stânjenirea traficului pe străzi prin: ... (
- a)lipsa gropilor săpate repetat în carosabil pentru reparaţii, precum şi posibilitatea de a face o îmbrăcăminte mai bună, odată cu reabilitarea conductelor (şi posibil şi a canalelor), creşte fluenţa şi capacitatea de transport şi deci a se reduce unele dintre componentele costurilor sociale implicate; (
- b)se elimină în mare parte întreruperea activităţilor comerciale, etc, datorată săpăturilor repetate pentru refacerea avariilor la conducte; (
- c)se reduce numărul de accidente pentru vehicule şi oameni;
(3)Se reduce impactul asupra mediului ambiant, cauzat de repetatele avarii la conducte; ... (
- a)se reduce semnificativ efectul de avariere a lucrărilor subterane din zona reţelelor de distribuţie; (
- b)se poate face o amenajare peisagistică definitivă;
(4)Se poate face ordine în amplasarea reţelelor subterane dezvoltate, în timp, fără multă disciplină constructivă; pot fi corectate unele situaţii datorate amplasării reţelelor pe spaţii care între timp au devenit particulare. ...
(5)Se poate dezvolta sistemul GIS pentru informatizarea reţelei de apă şi nu numai; acest lucru este obligatoriu acolo unde se începe cu retehnologizarea reţelei. Exploatarea reţelei devine mult mai simplă prin dezvoltarea unui sistem SCADA. ... 4.5.3 Efectele directe ale reabilitării reţelei de canalizare (
- a)Cel mai important efect asupra reţelei de canalizare este cunoaşterea alcătuirii constructive a reţelei de canalizare; fără acest lucru nu se poate face o reabilitare corectă; cu această ocazie se va cunoaşte şi modul real de funcţionare a reţelei de canalizare: debite transportate, calitatea apei evacuate, secţiuni deficitare etc; (
- b)Creşte capacitatea de transport a reţelei, prin refacerea secţiunilor cu probleme, prevederea de tuburi cu rugozitate mai mică, eliminarea secţiunilor cu tendinţe de blocare continuă (tuburi cu secţiunea decalată, tuburi sparte, tronsoane cu contrapantă etc). În anexa 7 este prezentat, modul de estimare a efectului reabilitării asupra creşterii capacităţii de transport; (
- c)Controlul calităţii apei evacuate de la utilizatorii care restituie apa uzată care nu are calitatea apei uzate menajere; controlul calităţii preepurării, controlul cantităţilor de apă evacuată; (
- d)Aducerea schemei reţelei de canalizare în concordanţă cu noua strategie de dezvoltare a localităţii inclusiv în realizarea de bazine de retenţie pentru apele meteorice; (
- e)Reanalizarea modului de funcţionare a deversoarelor de ape mari şi influenţa lor asupra calităţii apei receptorului; aducerea calităţii apei receptorului la calitatea prevăzută de Legea apelor, prin Planul de amenajare bazinală, este o cerinţă importantă care rezultă din Directiva Parlamentului European 2000/60/CE de stabilire a unui cadru de politică comunitară în domeniul apei. 4.5.4 Efectele indirecte ale reabilitării reţelei de canalizare (
- a)Creşterea gradului de confort în localitate prin siguranţa sporită de funcţionare a reţelei de canalizare; (
- b)Asigurarea unei stabilităţi mai mari în funcţionarea staţiei de epurare prin reducerea exfiltraţiilor din tuburile reţelei, reducerea fenomenelor de fermentare pe colectoare; (
- c)Denivelări mai mici ale capacelor de cămine (legături mai bune realizate la reabilitare) şi deci creşterea siguranţei traficului şi reducerea zgomotului; (
- d)Reducerea zgomotului produs de capacele căminelor şi altor construcţii adiacente prin construirea de cămine noi (capace cu elemente de zăvorâre, cu sistem antiefracţie); (
- e)Controlul evacuării debitelor suplimentare la deversoarele de ape mari şi o mai bună protecţie a calităţii râului receptor; (
- f)Asigurarea de amenajări peisagistice folosind apa reţinută provizoriu din precipitaţii; (
- g)Reducerea masivă a depunerilor pe colectoare şi deci evitarea mirosului pe stradă; (
- h)Obligativitatea de dezvoltare a sistemului de curăţare mecanică uscată în vederea eliminării unor substanţe solide care altfel pot ajunge în canalizare; (
- i)Dezvoltarea unor măsuri educaţionale în vederea cultivării bunelor practici ale locatarilor în ceea ce priveşte aruncarea de substanţe solide, agresive sau toxice în canalizare. 4.6 Necesitatea retehnologizării conductelor şi canalelor şi efectele scontate 4.6.1 Retehnologizarea conductelor reţelei de distribuţie şi aducţiunilor
(1)Reabilitarea necesară conductelor pentru transportul apei poate pune, de multe ori, mai întâi problema retehnologizării şi apoi problema reabilitării, deoarece: ... (a) debitul de apă transportată s-a redus de 2-3 ori; cauzele sunt cunoscute (contorizarea, reducerea cerinţei de apă pentru industrie, reducerea puterii de cumpărare a populaţiei, rămasă singura plătitoare de apă); acest lucru a produs mai multe probleme în reţeaua de distribuţie:
(1)a scăzut viteza de curgere şi ca urmare pierderea de sarcină, dar şi calitatea apei distribuite,
(2)a crescut pierderea de apă, proporţional, deoarece se pierde aceeaşi cantitate de apă (chiar ceva mai multă din cauza creşterii presiunii) prin găurile existente dar se raportează la o cantitate mult mai mică de apă facturată,
(3)calitatea serviciului s-a redus prin creşterea tarifului şi scăderea ofertei; (b) a crescut exigenţa faţă de calitatea apei furnizate, deoarece:
(1)se respectă prevederile legislative privind calitatea apei potabile, dar şi pretenţia consumatorului care la un tarif mai mare dorea o apă mai bună şi cu întreruperi mult mai reduse. Urmarea a fost că au trebuit modernizate staţiile de tratare, a crescut diversitatea reactivilor de tratare şi deci în final a crescut costul de tratare al apei; (
- c)a trebuit să fie redus consumul de energie care încarcă mult tariful apei; reducerea s-a putut face prin înlocuirea pompelor, existente, chiar pompe cu turaţie variabilă; numai înlocuirea pompelor însă nu rezolva problema ci trebuia ca şi reţeaua, sau şi aducţiunea, să fie reabilitate şi chiar retehnologizate; (
- d)în reţelele existente există o mare lungime de conducte din materiale care nu mai corespund din punct de vedere calitativ şi care vor trebui înlocuite. Este cazul tuburilor din azbociment şi al celor din metal neprotejat (oţel sau şi fontă veche); (
- e)materialul conductelor a îmbătrânit şi deci tuburile vor trebui înlocuite; la ce diametre şi cu ce tipuri de materiale acest lucru trebuie decis prin retehnologizarea prealabilă a reţelei şi nu numai. Îmbătrânirea, dublată de o întreţinere slabă a condus la modificarea importantă a coeficientului de rezistenţă hidraulică (n după Manning, C după HazenWilliams, (landa) în general) şi drept urmare a crescut energia necesară pentru transportul apei. În fig. 4.29 este prezentată diagrama, din care reiese cum se reduc în timp, coeficientul C din formula Hazen Williams pentru fontă neprotejată; reducerea poate depăşi jumătate din valoarea iniţială (la 50 ani vechime) deci şi debitul se reduce la jumătate, sau dacă apa este pompată, energia de transport poate creşte substanţial. Din graficul prezentat în figura fig.4.29-4.32, nu se poate deduce diametrul conductelor; ceea ce implică faptul că şi în ţară ar trebui realizate măsurători sistematice în vederea stabilirii unor valori de referinţă. Este esenţială păstrarea calităţii apei transportate; (
- f)multe din localităţi au rămas cu sistematizarea după vechea concepţie (cazare în blocuri) într-o fază neterminată; ca atare se asigură o presiune mare şi la casele rămase în funcţiune (cartiere întregi nesistematizate). Sistematizarea nouă s-a schimbat deci şi reţeaua trebuie să urmărescă noile condiţii de furnizare a apei. Problemele date de sistemele centralizate de încălzire au condus la dezvoltarea sistemelor individuale de încălzire; acestea funcţionează automat iar automatizarea presupune continuitate în alimentarea cu o apă de bună calitate; (
- g)traficul pe străzi s-a schimbat radical; sarcinile din trafic au crescut mult şi vechile sisteme de îmbinare a conductelor nu mai sunt sigure; (
- h)este nevoie de o nouă strategie în alcătuirea reţelei de distribuţie, strategie prin care să se reducă pierderea de apă, să se controleze calitatea apei distribuite şi să se optimizeze funcţionarea atât din punct de vedere tehnic şi mai ales economic.
(3)În fig.4.29-4.32 sunt prezentate recomandări privind retehnologizarea sistemului. ... Fig. 4.
- - Reducerea coeficientului de rugozitate Hazen Williams, C, funcţie de vârsta conductei (tub de fontă cenuşie), "Corbit R, Standard Handbook of Environmental Engineering, 1990" Fig. 4.
- - Influenţa reducerii debitului transportat şi corectarea cu vane de reglare automată a presiunii Fig. 4.31 - Pompare directă în reţea cu pompe cu turaţie variabilă Fig.4.
- - Retehnologizarea reţelei de distribuţie (amenajarea pe districte, zone de presiune)
(4)Retehnologizarea reţelei în care apa este pompată în mod direct se face odată cu retehnologizarea staţiei/staţiilor de pompare. ... 4.6.2 Retehnologizarea reţelelor de canalizare
(1)Cauzele care pot conduce la retehnologizarea reţelelor de canalizare pot fi următoarele: ... (
- a)creşterea densităţii construcţiilor şi ca urmare creşterea valorii coeficientului de scurgere a apelor meteorice colectate pentru a fi transportate prin reţea. (
- b)urmare a sistematizării continue a localităţii apar modificări în gradul de dotare cu noi construcţii. Aceasta duce automat la modificări în modul de colectare a apei meteorice şi deci la necesitatea corectării alcătuirii reţelei de canalizare. Cu această ocazie pot fi introduse concepte noi în alcătuirea reţelei, unul dintre ele fiind şi reţeaua inelară; acest concept poate ajuta mult în viitor, la realizarea intervenţiilor în reţea, prezentate în fig 4.33. Fig. 4.33. -
- a)Dezvoltarea reţelei simple unitare;
- b)în conceptul reţea inelară de canalizare (
- c)modificarea valorii frecvenţei ploii de calcul la dimensionarea reţelei de canalizare în procedeu unitar, reţele întâlnite aproape în totalitate în cazul canalizării oraşelor de dimensiune medie şi mare. Aceasta duce automat la creşterea debitului şi deci şi la necesitatea creşterii diametrelor colectoarelor.
(2)Reţeaua de canalizare se dezvoltă din aval spre amonte, din momentul în care localitatea este mică spre dimensiunea actuală. Sunt multe cazuri în care zona centrală sau anumite zone din localitate se dezvoltă mai mult decât restul localităţii: construcţii cu un grad de importanţă mai mare, construcţii realizate în subteran (metrou, pasaje denivelate etc), căi rapide de comunicaţie etc. Aceste lucrări trebuie mai bine protejate contra inundaţiilor la ploi cu frecvenţe mai mici. O soluţie trebuie dată pentru toată reţeaua sau numai pentru o parte a acesteia: colectoare noi, colectoare refăcute, deversoare noi, bazine de retenţie etc. ...
(3)În fig 4.34 este exemplificată importanţa schimbării frecvenţei de calcul de la valoarea 1/1 (frecvenţa ploii de calcul la începuturile canalizării) şi valoarea 1/3 astăzi cerută în multe localităţi. Se constată că intensitatea ploii creşte de la 85 la 125 l/s.ha, deci de aproximativ 1,5 ori, ceea ce conduce la o creştere a debitului în aceeaşi proporţie; evacuarea apei trebuie făcută prin colector nou. Totodată retehnologizarea trebuie să pună de acord frecvenţele ploilor de calcul pentru noua situaţie de sistematizare a localităţii ţinând seama şi de poziţia staţiei de epurare, conform prevederilor normativului NP 133 2013. ... Fig. 4.34. - Influenţa frecvenţei ploii de calcul asupra debitului colectat (
- d)reducerea capacităţii de transport a colectoarelor din cauza creşterii crustei de depuneri pe pereţi şi a lipsei unei spălări sistematice; (
- e)în fig 4.29 prezentată, se poate vedea reducerea în timp a capacităţii de transport la o conductă ce vehiculează apă curată. La apa uzată problemele sunt mult mai complicate deoarece colmatarea are aspecte multiple. La dimensionarea iniţială se pleacă de la condiţia că tubul este curat cu rugozitate normală a materialului. După punerea în funcţiune apar cele două fenomene generate de prezenţa substanţelor din apa uzată: pe de o parte grăsimile şi alte substanţe asimilate lor se ataşează de pereţii tuburilor (multe din beton, rugos şi poros) reducând frecarea; în acelaşi timp creşte grosimea filmului de depunere fapt care duce la reducerea secţiunii vii. În timp pelicula se transformă, se pietrifică şi problemele se accentuează. Sunt rare cazurile în care există o apreciere clară a capacităţii de transport a tronsoanelor de canalizare (măsurarea debitelor este dificilă din cauză că este o curgere cu nivel liber iar pe de altă parte debitele transportate sunt variabile în timp). Se vede lipsa de capacitate abia când apa produce inundaţii pe stradă şi atunci este greu de spus dacă nu a fost înfundat colectorul/ blocat cu corpuri mari, este colmatat în timp sau debitul transportat este mult mai mare decât cel luat în calcul la proiectare. În Anexa 7 se prezintă influenţa modificării rugozităţii peretelui în cazul reabilitării cu un material neted; (
- f)deteriorarea secţiunii colectoarelor, în marea lor majoritate realizate din beton (simplu sau armat), din cauza coroziunii biochimice sau a agresivităţii apei evacuate de la unităţi economice la care preepurarea este deficitară; (
- g)de foarte multe ori din cauza curgerii deficitare a apei în colectoare, coroborată şi cu o spălare la intervale prea mari de timp, depunerile din colectoare fermentează cu producerea de H
(2)S şi chiar H
(2)SO
(4); consecinţa este corodarea interiorului tubului cu creşterea rugozităţii în prima fază şi prăbuşirea secţiunii tubului în faza finală (deoarece zona cea mai afectată este cea de la boltă). Coordonat şi cu creşterea acţionarii dinamice a traficului, din ce în ce mai greu, se poate ajunge uşor la prăbuşirea tronsoanelor de canalizare. În fig 4.35 este prezentată o vedere luată cu echipamentul CCTV în interiorul unui colector de canalizare; Fig.4.35. - Tub de canalizare corodat (
- h)avariile repetate datorate unei slabe execuţii, coroborată cu creşterea sarcinilor din trafic; străzi cu restricţii de tonaj nu mai pot fi admise decât cu mare greutate în condiţiile traficului de astăzi; (
- i)Aliniamentul şi panta tronsonului se verifică pe construcţia văzută. După aşezarea pământului defecţiunile erau greu vizibile. Astăzi cu echipamentul CCTV se poate verifica panta, aliniamentul, starea tuburilor, dezaxările dintre tuburi etc şi acest lucru este bine de făcut după terminarea lucrării. Se constată astăzi că deficienţele legate de scoaterea din mufă, ruperea tuburilor, fisurarea tuburilor este urmată de tasări importante etc. Toate acestea necesită reabilitarea şi eventual retehnologizarea colectorului; (
- j)extinderea spaţiului construit şi introducerea cerinţelor europene de gospodărire a apei la locul de producere (bazine de retenţie, deversoare de evacuare etc)v (
- k)schimbarea concepţiei de sistematizare şi extinderea localităţilor cu alte tipuri de locuinţe, unităţi economice, dotări publice etc impun regândirea schemei